设计原则

1、单一职责原则(SRP)

就一个类而言,应该仅有一个引起它变化的方法的原因。

比如设计设计 俄罗斯方块 ,通过二维数组表示坐标,所谓游戏的逻辑,只不过是数组的每一项值的变化问题,下落、旋转、碰撞判断、移动、堆积都是在做数组具体项的值的变化。应将此程序分为两个类,一个是游戏的逻辑类,一个是WinForm窗体的类。即便当有一天需要改变界面,只不过是窗体类的变化,与游戏逻辑无关,以此达到复用的目的。

软件设计真正要做的内容,就是发现职责并把那些职责相互分离。如果你能够想到多于一个动机去改变一个类,那么这个类就具有多于一个职责,就应该考虑类的职能分离。

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2、开放 - 封闭原则(OCP)

对于软件实体(类、模块、函数等等)应该可以扩展,但不可修改。对于扩展是开放的,对于更改是封闭的。

在做任何系统的时候,一开始不可能确定需求的,需求一定会发生变化。

在我们编写代码时,假设变化不会发生。当发生变化时,我们创建抽象来隔离以后发生的同类变化。例如:如果只是写一个加法程序,可能在client类完成,但是假设之后需要加多个减法运算,你会发现需要修改原来的类,那么就违背了“开放 - 封闭”原则。应该添加一个抽象的运算类,用继承多态的方式降低耦合度。

对于程序的改动,是通过增加新代码来进行,而不是更改现有的代码。应该仅对程序中频繁出现的那些部分作出抽象。

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3、依赖倒转原则

高层模块不应该依赖低层模块,两个都应该依赖抽象。

抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象。

针对接口编程,不要对实现编程。例如无论主板还是、CPU、内存、硬盘都是针对接口设计的,如果针对实现来设计,那么内存就要具体到某个品牌的主板了。

里氏代换 -- 一个软件实体如果使用的是一个父类的话,那么一定适用其子类,而它察觉不出父类对象与子类对象的区别。简单得说:子类型必须能够替换掉它们的父类型。

企鹅虽然是鸟类,但是不会飞,在编程中不能继承鸟类,因为子类拥有父类非private方法和属性。只有当子类可以替换父类,软件的功能不受影响时,父类才能真正被复用,而子类也能父类的基础上增加新的行为。

高层模块不应该依赖低层模块,比如业务逻辑依赖DB访问操作,两者都应该分别抽象出类,再通过抽象类在实现调用。

4、迪米特法则

如果两个类不必彼此直接通讯,那么着两个类就不应当发生直接的相互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话,可以通过第三者转发这个调用。

迪米特法则首先强调的前提是在类的结构设计上,每一个类都应当尽量降低成员的访问权限。也就是说一个类包装好自己的private状态,不需要让别的类知道得字段或者行为就不要公开。

迪米特法则其根本思想:强调了类之间的松耦合性。

类之间耦合性越弱,越有利于复用,一个处于弱耦合的类被修改,不会对有关系的类造成波及。

例如:小菜第一天去公司,只认识人事部的小杨,小杨让小菜去找IT部的小张签拿电脑,但IT部中只有小李在,小张忙去了,小李很闲但是负责小菜的电脑不是他,所以小菜只能等半天,要等到小张回来才能办理。

应该让人事部小杨打电话给IT部门,让主管安排人给小菜负责电脑,就算一开始是小张负责,他有事临时出去,主管也可以安排小李负责。由于IT部门是抽象的,哪怕里面的人都换成新人,电脑出现问题也可以找IT部门解决,而不需要认识里面的同事。

5、合成/聚合复用原则

尽量使用合成/聚合,尽量不要使用类继承。

聚合是一种弱的“拥有”关系,体现的是A对象可以包含B对象,但B对象不是A对象的一部分。

合成是一种强的“拥有”关系,体现了严格的部分和整体的关系,部分和整体的生命周期一样。

优先使用对象的合成/聚合有助于你保持每个类被封装,并被集中在单个任务上。这样类和类继承层次会保持较小的规模,并且不大可能增长为不可控制的庞然大物。

6、里氏代换原则

一个软件实体如果使用的是一个基类的话,那么一定适应于其子类,而且它根本不能察觉出基类对象和子类对象的区别。

例如:父类 Horse(马),白马 和 黑马 都是马的子类。如果有一操作(跑)适用于马,那么必然也适用于白马与黑马。

根据里氏代换原则,正方形不能是长方形的子类,假设长方形有一方法是长度变成宽的两倍,正方形是永远不可能实现,最终报错。

Java对里氏代换的支持:假设父类Base有一方法public method(),那么其子类不能将该方法的访问权限由public 改成 protect 或 private,否则报编译错误。

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