软件构造——从SOLID五大原则的角度看OOP

写在前面：由于已经复习了一遍，本文将通过SOLID五大原则以及设计模式的角度来对OO编程与设计做一个感受与总结。
对于OOP，我们有很多关键词在脑海中，我也是。想起OOP，我会想到它的抽象操作，它的分离机制，它对于实现的封装，对于多个类的继承机制，为多个子类的情况而设计的多态机制。

抽象

抽象是啥？

抽象，就是把具体的变成抽象的，把实现隐藏在接口背后。一个小小的接口却能够实现类似规约的作用，对于用户，他们不需要也不关心这个类是如何实现的，只要读懂spec，就明白这个类是怎么用就足够了，这样一方面可以节省用户使用软件的时间，另一方面也保证了用户不会轻易地去修改这个软件内部的代码；而对于实现者而言，他可以大展身手，因为他知道用户不关心这个类的具体实现，他可以去追求代码的高效与简洁，而无外行人的干扰。

抽象的用处

抽象的用处非常多，可以从开闭原则OCP，里氏替换原则LSP、接口倒置原则DIP来窥其一隅。

OCP

这个原则的意思就是对于一个模块，我们要防止其被修改，同时还要实现其功能的扩展。

怎么做？

我们可以运用抽象，我们通过实现接口的方式来遵循这一原则。我们不能修改实现这个接口的子类，这样加载做到了对修改的封闭；同时，我们可以通过实现这个接口的一个新的子类来实现对扩展的开放。

好处？

这么做显然是有好处的，我们既可以保证自己的正确代码不会被修改，同时还为今后增加的需求留了扩展的可能。

LSP

这个原则的意思就是说子类型一定可以替换父类型。

由于抽象

由于抽象，根据接口，用户可能用到父类型，也可能用到子类型的功能，而在这种情况，由于用户是按照父类型的spec去实现自己的需求的，那么显然需要子类型也足以胜任同样的功能，否则一旦引用了子类型，就会导致用户的程序出错，从而导致不必要的麻烦。

协变与逆变

协变：子类型方法的返回值也是父类型的返回值或其子类，即随着父类型到子类型越来越具体，其返回值也要变得越来越具体。
逆变：与协变相反。
严格从LSP的角度看，如果父类型是不可变的，那么其子类型也应该是一个不可变的，你想，如果用户在看到spec后获知这是个不可变对象，因此将其用在多线程编程中，而使用子类型时由于子类型中的mutator存在，因此可能造成线程不安全。然而这在的我们平常的编程中并不会遵守，给一个子类新加一个方法是一件非常正常的事。这也从侧面看出我们要妥协，但也要灵活。

由于多态

由于多态，我们可以定义一个接口却引用其不同的实现子类，策略模式应运而生。

DIP

课件上对于接口倒置原则的解释如下：

高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象。
抽象不应该依赖于实现细节，实现细节应该依赖于抽象。

这两句话本身就非常抽象与枯燥，但是结合实际的编程过程还是理解的。

高层、低层

所谓高层，可以理解为框架层面的代码，其复用价值非常高，而所谓低层，可以理解为某一个具体的实现方法，其复用价值相对较低。
为什么高层不应该依赖于低层呢？其实如果低层非常正确、安全且又易于变化，那高等又何必"嫌弃"低层呢？而正是因为修改低层代码需要进入高层模块中修改，而低层模块又是容易出错，又经常需要变化的，因此高层应该依赖于抽象。
那么低层是否可以不依赖抽象呢？从OCP、策略模式的角度，我相信你已经知道怎样才是最优的。

抽象与实现

首先，抽象显然不应该依赖于实现，我们上面讲到，抽象的一个优点就是满足OCP，如果一个接口它依赖于某一个具体实现，那么其他的实现没有任何意义，这个接口也难以成为接口。
其次，实现细节应该依赖于抽象，一是因为我们有spec，我们需要实现spec的要求，这个过程中我们就是在依赖于抽象，二是因为依赖于抽象使得我们的这些实现的子类易于变化、易于扩展。大家都实现了接口的要求，因此当要修改时，我们可以在接口中增加一些需求，然后让需要实现的那些类在内部实现需求即可，而不必在高层模块中进行修改了。大家都实现了接口的要求，谁在这个场景下让程序的表现效果最好那就让谁上。大大增加了可复用性，提高了效率的同时也减少了出错的可能，同时也方便我们定位错误的类。

策略模式的一个深刻例子

第一节课，老师在教我们java一些基础知识的时候，就提到过，要我们用List去定义

List list = new ArrayList();

而非使用ArrayList()去定义

ArrayList list = new ArrayList();

继承

继承估计提到OOP时最容易想起来的一个词。继承需要满足LSP原则；继承可以实现代码的复用；但继承也可能加入不需要的方法，继承需要谨慎；类无法多继承而接口可以，如果需要多个类功能的组合，我们可以通过接口的多继承然后使用委托(delegation)机制来实现个性化组合(CRP)。也可以直接实现多个接口来实现。

分离与封装

我认为，分离与封装意思相近，只是侧重点不同罢了。
分离时需要用到封装，而封装本身就是一种分离。

用处

提高复用，减小耦合，以接口隔离原则ISP和责任单一原则RSP的角度来看。

ISP

什么时候用？

当接口中的一些方法是用户不需要的时，将其分离出来，变成一个接口，对于需要实现这个方法的类，实现这个接口。

好处

避免一个类的方法太过臃肿。

RSP

何时适用？

当一个类中有多个无关的方法时，将它们分离出来，变为接口。

好处？

减少变化，区分（分清）责任，节省资源