一、面向对象的六大原则

时间:2021-10-27 17:27:36
        由于部门调整,想换个环境,面试前知识储备,想对设计模式做个深层了解,就看到了书架上那本久久封存的《 Android 源码设计模式解析与实战》。这本书已经买了一年多了,看了前五章就搁置在那里,再也没动过。         设计模式对于开发人员来说并不陌生,但项目中选择什么样的设计模式,如何灵活运用并不是一件易事。接下来,针对这本书,对不同的设计模式做个简单的介绍。首先从面向对象的六大原则开始,也就是此书中的第一章。


1.单一职责原则(SRP:Single Responsibility Principle

定义:一个类中应该是一组相关性很高的函数、数据的封装。两个不一样的功能不应该放在一个类中。

这个原则没有具体的划分界限,需要根据个人经验,具体业务逻辑而定。这也是优化代码的第一步。试想一下,如果所有的功能写在一个类里,那么这个类会越来越大,越来越复杂,越不易修改维护。那么根据功能,各自独立拆分出来,岂不是逻辑会清晰些。

比如:我们项目中日志类、文件存储类、常量类等不同的工具类,各司其职。


2.开闭原则(OCP:Open Close Principle

定义:软件中的对象(类、模块、函数等)应该对于扩展是开放的,但是,对于修改是封闭的。

当软件需要变化时,应该尽量通过扩展的方式来实现变化,而不是通过修改已有的代码来实现。因为直接的修改,可能会影响已有的正常代码,不利于出现错误时排除问题。当然实际开发中,修改原有代码与扩展代码是同时存在的。但应尽量以扩展为主。因此,在开发过程中需要自己结合具体情况进行考量,是通过修改旧代码还是通过继承使得软件系统更稳定、更灵活,在保证去除“代码腐化”的同时,也保证原有模块的正确性。


3.里氏替换原则(LSP:Liskov Substitution Principle

第一种定义:如果对每一个类型为S的对象O1,都有类型为T的对象O2,使得以T定义的所有程序P在所有的对象O1都代换成O2时,程序P的行为没有发生变化,那么类型S是类型T的子类型。

第二种定义:所有引用父类的地方,必须能使用子类的对象。通俗点讲,只要父类能出现的地方子类就可以出现,而且替换为子类也不会产生任何错误或异常,使用者可能根本就不需要知道是父类还是子类,反之,未必可以。

我们知道,面向对象的语言的三大特点是继承、封装、多态,里氏替换原则就是依赖于继承、多态这两大特性。核心原理:抽象。抽象又依赖于继承这个特性,在OOP当中,继承的优缺点都相当明显。

继承的优点:

(1)代码重用,减少创建类的成本,每个子类都拥有父类的方法和属性;

(2)子类与父类基本相似,但又与父类有所区别;

(3)提高代码的可扩展性。

继承的缺点:

(1)继承是侵入性的,只要继承就必须拥有父类的所有属性和方法;

(2)可能造成子类代码冗余、灵活性降低,因为子类必须拥有父类的属性和方法。


里氏替换原则就为这类问题提供了指导原则,也就是建立抽象,通过抽象建立规范,具体的实现在运行时替换掉抽象,保证系统的扩展性、灵活性。开闭原则和里氏替换原则往往是生死相依、不弃不离的,通过里氏替换来达到对扩展开放,对修改关闭的效果。他们都同时强调了一个OOP的重要特性——抽象,因此,在开发过程中运用抽象是走向代码优化的重要一步。


4.依赖倒置原则(DIP:Dependence Inversion Principle

定义:指代了一种特定的解耦形式,使得高层次的模块不依赖于低层次的模块的实现细节的目的,依赖模块被颠倒了。他有以下几个关键点:

(1)高层模块不应该依赖低层模块,两者都应该依赖其抽象;

(2)抽象不应该依赖细节;

(3)细节应该依赖抽象。

解释:在Java语言中,抽象就是指接口或抽象类,两者都是不能直接被实例化的;细节就是实现类,实现接口或继承抽象类而产生的类就是细节,可以直接被实例化,也就是可以加上一个关键字new产生一个对象。高层模块就是调用端,低层模块就是具体实现类。


依赖倒置原则在 Java语言中的表现就是:模块间的依赖通过抽象发生,实现类之间不发生直接的依赖关系,其依赖关系是通过接口或抽象类产生的。如果类与类直接依赖细节,那么就会直接耦合,那么当修改时,就会同时修改依赖者代码,这样限制了可扩展性。


5.接口隔离原则(ISP:InterfaceSegregation Principles

定义:客户端不应该依赖它不需要的接口。

另一种定义:类间的依赖关系应该建立在最小的接口上。

接口隔离原则:将非常庞大、臃肿的接口拆分成更小的和更具体的接口。目的是系统解开耦合,从而容易重构、更改和重新部署。

Bob大叔(Robert C Martin)在21世纪早期将单一职责、开闭原则、里氏替换、接口隔离以及依赖倒置(也称为依赖反转)5个原则定义为SOLID原则,作为面向对象编程的5个基本原则。当这些原则被一起应用时,它们使得一个软件系统更清晰、简单,最大程度地拥抱变化。SOLID被典型地应用在测试驱动开发上,并且是敏捷开发以及自适应软件开发基本原则的重要组成部分。


6.迪米特原则(LOD:Law of Demeter),也称为最少知识原则(Least Knowledge Principle)

定义:一个对象应该对其他对象有最少的了解。通俗地讲,一个类应该对自己需要耦合或调用的类知道得最少,类的内部如何实现与调用者或者依赖者没关系,调用者或者依赖者只需要知道它需要的方法即可,其他的可一概不用管。这样使得系统具有更低的耦合与更好的可扩展性。


总结:

这六个原则,可以使我们在应用的后续升级、维护中更加方便、轻松应对,让我们的软件更加灵活。也就意味着在满足需求且不破坏系统稳定性的前提下保持高可扩展性、高内聚、低耦合,在经历了各版本的变更之后依然保持清晰、灵活、稳定的系统架构。


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介绍完面向对象的六大原则,接下来讲讲设计模式中的第一种模式----单例模式,敬请大家关注!!