设计模式中的设计原则
创始人
2024-05-30 04:21:45
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单一职责原则
就一个类而言,应该仅有一个引起它变化的原因。
如果一个类承担的职责过多,就等于把这些职责耦合在一起,一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类完成其他职责的能力。这种耦合会导致脆弱的设计,当变化发生时,设计会遭受到意想不到的破坏[ASD]。
软件设计真正要做的许多内容,就是发现职责并把那些职责相互分离[ASD]。其实要去判断是否应该分离出类来,也不难,那就是如果你能够想到多于一个的动机去改变一个类,那么这个类就具有多于一个的职责[ASD],就应该考虑类的职责分离。

开放-封闭原则
是说软件实体(类,函数,模块等等)应该可以扩展,但是不可修改。
这个原则其实是有两个特征,一个是说‘对于扩展是开放的(Open for extension)’,另一个是说‘对于更改是封闭的(Closed for modification)’[ASD]。
我们在做任何系统的时候,都不要指望系统一开始时需求确定,就再也不会变化,这是不现实也不科学的想法,而既然需求是一定会变化的,那么如何在面对需求的变化时,设计的软件可以相对容易修改,不至于说,新需求一来,就要把整个程序推倒重来。怎样的设计才能面对需求的改变却可以保持相对稳定,从而使得系统可以在第一个版本以后不断推出新的版本呢?[ASD],开放-封闭给我们答案。
无论模块是多么的‘封闭’,都会存在一些无法对之封闭的变化。既然不可能完全封闭,设计人员必须对于他设计的模块应该对哪种变化封闭做出选择。他必须先猜测出最有可能发生的变化种类,然后构造抽象来隔离那些变化[ASD]。
在我们最初编写代码时,假设变化不会发生。当变化发生时,我们就创建抽象来隔离以后发生的同类变化[ASD]。
面对需求,对程序的改动是通过增加新代码进行的,而不是更改现有的代码[ASD]。这就是‘开放-封闭原则’的精神所在。
我们希望的是在开发工作展开不久就知道可能发生的变化。查明可能发生的变化所等待的时间越长,要创建正确的抽象就越困难[ASD]。
开放-封闭原则是面向对象设计的核心所在。遵循这个原则可以带来面向对象技术所声称的巨大好处,也就是可维护、可扩展、可复用、灵活性好。开发人员应该仅对程序中呈现出频繁变化的那些部分做出抽象,然而,对于应用程序中的每个部分都刻意地进行抽象同样不是一个好主意。拒绝不成熟的抽象和抽象本身一样重要[ASD]。切

依赖倒转(依赖倒置)原则
高层模块不应该依赖底层模块,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。
核心思想针对接口编程,不要对实现编程。
依赖倒转其实可以说是面向对象设计的标志,用哪种语言来编写程序不重要,如果编写时考虑的都是如何针对抽象编程而不是针对细节编程,即程序中所有的依赖关系都是终止于抽象类或者接口,那就是面向对象的设计,反之那就是过程化的设计了[ASD]。

里氏代换原则
子类型必须能够替换掉它们的父类型。
一个软件实体如果使用的是一个父类的话,那么一定适用于其子类,而且它察觉不出父类对象和子类对象的区别。也就是说,在软件里面,把父类都替换成它的子类,程序的行为没有变化,简单地说,子类型必须能够替换掉它们的父类型[ASD]。
正因为有了这个原则,使得继承复用成为了可能,只有当子类可以替换掉父类,软件单位的功能不受到影响时,父类才能真正被复用,而子类也能够在父类的基础上增加新的行为。
由于子类型的可替换性才使得使用父类类型的模块在无需修改的情况下就可以扩展。不然还谈什么扩展开放,修改关闭呢。

迪米特法则(最少知道原则)
如果两个类不必彼此直接通信,那么这两个类就不应当发生直接的相互作用,如果一个类需要调用另外类的某一个方法,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[J&DP],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的字段或行为就不要公开。
迪米特法则其根本思想,是强调了类之间的松耦合。
类之间的耦合越弱,越有利于复用,一个处在弱耦合的类被修改,不会对有关系的类造成波及。

接口隔离原则
各个类建立自己的专用接口,而不是建立万能接口
一个类不要去依赖它不需要的接口,就是类之间的依赖应该建立在最小接口上。
各个类在不需要全部的方法的情况下,实现接口,就会导致实现不需要的方法,因此需要分解。

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。
合成(Composition,也有翻译成组合)和聚合(Aggregation)都是关联的特殊种类。聚合表示一种弱的‘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;合成则是一种强的‘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[DPE]。比方说,大雁有两个翅膀,翅膀与大雁是部分和整体的关系,并且它们的生命周期是相同的,于是大雁和翅膀就是合成关系。而大雁是群居动物,所以每只大雁都是属于一个雁群,一个雁群可以有多只大雁,所以大雁和雁群是聚合关系。
合成/聚合复用原则的好处是,优先使用对象的合成/聚合将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规模,并且不太可能增长为不可控制的庞然大物。

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