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设计模式 - 七大设计原则(二)

程序员文章站 2022-12-22 10:08:15
概述 简单介绍一下七大设计原则: 开闭原则 :是所有面向对象设计的核心,对扩展开放,对修改关闭 依赖倒置原则 :针对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体 单一职责原则 :一个接口只负责一件事情,只能有一个原因导致类变化 接口隔离原则 :使用多个专门的接口,而不是使用一个总接口 迪米特法则(最少知道原则 ......

概述

简单介绍一下七大设计原则:
开闭原则:是所有面向对象设计的核心,对扩展开放,对修改关闭
依赖倒置原则:针对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体
单一职责原则:一个接口只负责一件事情,只能有一个原因导致类变化
接口隔离原则:使用多个专门的接口,而不是使用一个总接口
迪米特法则(最少知道原则):只和朋友交流(成员变量、方法输入输出参数),不和陌生人说话,控制好访问修饰符
里氏替换原则:子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能
合成复用原则:尽量使用对象组合(has-a)/聚合(contanis-a),而不是继承关系达到软件复用的目的


单一职责原则

定义

单一职责(simple responsibility pinciple,srp)是指不要存在多于一个导致类变更 的原因。

假设我们有一个 class 负责两个职责,一旦发生需求变更,修改其中一个职责的逻辑代码,有可能会导致另一个职责的功能发生故障。这样一来,这个 class 存在两个导 致类变更的原因。如何解决这个问题呢?我们就要给两个职责分别用两个 class 来实现, 进行解耦。后期需求变更维护互不影响。这样的设计,可以降低类的复杂度,提高类的 可读性,提高系统的可维护性,降低变更引起的风险。总体来说就是一个 class/interface/method 只负责一项职责。

示例

接下来我们参考《设计模式之禅》一书中所提到关于用户信息管理的示例来举例:

新建用户信息iuserinfo类:

/**
 * @author eamon.zhang
 * @date 2019-09-25 下午4:07
 */
public interface iuserinfo {
    void setuserid(string userid);
    string getuserid();
    void setpassword(string password);
    string getpassword();
    void setusername(string username);
    string getusername();
    boolean changepassword(string oldpassword);
    boolean deleteuser();
    void mapuser();
    boolean addorg(int orgid);
    boolean addrole(int roleid);
}

用户信息维护类图:

设计模式 - 七大设计原则(二)

如果像这样子来设计,即使是一个初级程序员也可以看出这个解耦设计得有问题,用户的属性和用户的行为没有分离开。应该把用户的信息抽离成为一个bo,把行为抽离成为一个biz(业务逻辑)。然后我们修改这个接口。
创建 iuserbo 类:

/**
 * @author eamon.zhang
 * @date 2019-09-25 下午4:18
 */
public interface iuserbo {
    void setuserid(string userid);
    string getuserid();
    void setpassword(string password);
    string getpassword();
    void setusername(string username);
    string getusername();
}

创建 iuserbiz 类:

/**
 * @author eamon.zhang
 * @date 2019-09-25 下午4:18
 */
public interface iuserbo {
    void setuserid(string userid);
    string getuserid();
    void setpassword(string password);
    string getpassword();
    void setusername(string username);
    string getusername();
}

职责划分后的类图:

设计模式 - 七大设计原则(二)

我们将iuserinfo拆分为了iuserboiuserbiz。我们就实现了两个类的单一职责,也就是让引起他们变化原因只有一种,并且让相关性强的内容聚合在一个类内部。

但是,我们在实际开发中会项目依赖,组合,聚合这些关系,还有还有项目的规模,周期,技术人员的水平,对进度的把控,很多类都不符合单一职责。但是,我们在编写代码的过程,尽可能地让接口和方法保持 单一职责,对我们项目后期的维护是有很大帮助的。


接口隔离原则

定义

接口隔离原则(interface segregation principle, isp)是指用多个专门的接口,而不使 用单一的总接口,客户端不应该依赖它不需要的接口。这个原则指导我们在设计接口时 应当注意一下几点:

  1. 一个类对一类的依赖应该建立在最小的接口之上。
  2. 建立单一接口,不要建立庞大臃肿的接口。
  3. 尽量细化接口,接口中的方法尽量少(不是越少越好,一定要适度)

接口隔离原则符合我们常说的高内聚低耦合的设计思想,从而使得类具有很好的可读性、 可扩展性和可维护性。我们在设计接口的时候,要多花时间去思考,要考虑业务模型,包括以后有可能发生变更的地方还要做一些预判。所以,对于抽象,对业务模型的理解 是非常重要的。

示例

下面我们来看一段代码,写一个动物行为的抽象:

ianimal 接口:

/**
 * @author eamon.zhang
 * @date 2019-09-25 下午4:56
 */
public interface ianimal {
    void eat();
    void fly();
    void swim();
}

bird 类实现:

/**
 * @author eamon.zhang
 * @date 2019-09-25 下午4:57
 */
public class bird implements ianimal {
    public void eat() {
    }

    public void fly() {
    }

    public void swim() {
    }
}

dog 类实现:

/**
 * @author eamon.zhang
 * @date 2019-09-25 下午4:57
 */
public class dog implements ianimal {
    public void eat() {
    }

    public void fly() {
    }

    public void swim() {
    }
}

可以看出,birdswim()方法可能只能空着,dogfly()方法显然不可能的。这时候,我们针对不同动物行为来设计不同的接口,分别设计 ieatanimaliflyanimaliswimanimal 接口,来看代码:

ieatanimal 接口:

/**
 * @author eamon.zhang
 * @date 2019-09-25 下午4:59
 */
public interface ieatanimal {
    void eat();
}

iflyanimal 接口:

/**
 * @author eamon.zhang
 * @date 2019-09-25 下午5:01
 */
public interface iflyanimal {
    void fly();
}

iswimanimal 接口:

/**
 * @author eamon.zhang
 * @date 2019-09-25 下午5:02
 */
public interface iswimanimal {
    void swim();
}

dog 只实现 ieatanimaliswimanimal 接口:

/**
 * @author eamon.zhang
 * @date 2019-09-25 下午4:57
 */
public class dog implements ieatanimal,iswimanimal {

    public void eat() {

    }

    public void swim() {

    }
}

来看下两种类图的对比,还是非常清晰明了的:

设计模式 - 七大设计原则(二)
设计模式 - 七大设计原则(二)

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