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单一职责原则_动力节点Java学院整理

程序员文章站 2024-02-20 14:21:52
定义:不要存在多于一个导致类变更的原因。通俗的说,即一个类只负责一项职责。 问题由来:类t负责两个不同的职责:职责p1,职责p2。当由于职责p1需求发生改变而需要修改...

定义:不要存在多于一个导致类变更的原因。通俗的说,即一个类只负责一项职责。

问题由来:类t负责两个不同的职责:职责p1,职责p2。当由于职责p1需求发生改变而需要修改类t时,有可能会导致原本运行正常的职责p2功能发生故障。

解决方案:遵循单一职责原则。分别建立两个类t1、t2,使t1完成职责p1功能,t2完成职责p2功能。这样,当修改类t1时,不会使职责p2发生故障风险;同理,当修改t2时,也不会使职责p1发生故障风险。

         说到单一职责原则,很多人都会不屑一顾。因为它太简单了。稍有经验的程序员即使从来没有读过设计模式、从来没有听说过单一职责原则,在设计软件时也会自觉的遵守这一重要原则,因为这是常识。在软件编程中,谁也不希望因为修改了一个功能导致其他的功能发生故障。而避免出现这一问题的方法便是遵循单一职责原则。虽然单一职责原则如此简单,并且被认为是常识,但是即便是经验丰富的程序员写出的程序,也会有违背这一原则的代码存在。为什么会出现这种现象呢?因为有职责扩散。所谓职责扩散,就是因为某种原因,职责p被分化为粒度更细的职责p1和p2。

         比如:类t只负责一个职责p,这样设计是符合单一职责原则的。后来由于某种原因,也许是需求变更了,也许是程序的设计者境界提高了,需要将职责p细分为粒度更细的职责p1,p2,这时如果要使程序遵循单一职责原则,需要将类t也分解为两个类t1和t2,分别负责p1、p2两个职责。但是在程序已经写好的情况下,这样做简直太费时间了。所以,简单的修改类t,用它来负责两个职责是一个比较不错的选择,虽然这样做有悖于单一职责原则。(这样做的风险在于职责扩散的不确定性,因为我们不会想到这个职责p,在未来可能会扩散为p1,p2,p3,p4……pn。所以记住,在职责扩散到我们无法控制的程度之前,立刻对代码进行重构。)

举例说明,用一个类描述动物呼吸这个场景:

class animal{ 
  public void breathe(string animal){ 
    system.out.println(animal+"呼吸空气"); 
  } 
} 
public class client{ 
  public static void main(string[] args){ 
   animal animal = new animal(); 
    animal.breathe("牛"); 
    animal.breathe("羊"); 
    animal.breathe("猪"); 
 } 
} 

运行结果:

牛呼吸空气
羊呼吸空气
猪呼吸空气

       程序上线后,发现问题了,并不是所有的动物都呼吸空气的,比如鱼就是呼吸水的。修改时如果遵循单一职责原则,需要将animal类细分为陆生动物类terrestrial,水生动物aquatic,代码如下:

class terrestrial{ 
  public void breathe(string animal){ 

    system.out.println(animal+"呼吸空气"); 
 } 
} 
class aquatic{ 
 public void breathe(string animal){ 
   system.out.println(animal+"呼吸水"); 
 } 
} 
 
public class client{ 
  public static void main(string[] args){ 
    terrestrial terrestrial = new terrestrial(); 
    terrestrial.breathe("牛"); 
   terrestrial.breathe("羊"); 
    terrestrial.breathe("猪");      


    aquatic aquatic = new aquatic(); 
   aquatic.breathe("鱼"); 
 } 
} 

运行结果:

牛呼吸空气
羊呼吸空气
猪呼吸空气
鱼呼吸水

我们会发现如果这样修改花销是很大的,除了将原来的类分解之外,还需要修改客户端。而直接修改类animal来达成目的虽然违背了单一职责原则,但花销却小的多,代码如下:

class animal{ 
  public void breathe(string animal){ 
    if("鱼".equals(animal)){ 
     system.out.println(animal+"呼吸水"); 
    }else{ 
      system.out.println(animal+"呼吸空气"); 
  } 

  } 
} 
 
public class client{ 
 public static void main(string[] args){ 
    animal animal = new animal(); 
    animal.breathe("牛"); 
    animal.breathe("羊"); 
    animal.breathe("猪"); 
   animal.breathe("鱼"); 
  } 
} 

        可以看到,这种修改方式要简单的多。但是却存在着隐患:有一天需要将鱼分为呼吸淡水的鱼和呼吸海水的鱼,则又需要修改animal类的breathe方法,而对原有代码的修改会对调用“猪”“牛”“羊”等相关功能带来风险,也许某一天你会发现程序运行的结果变为“牛呼吸水”了。这种修改方式直接在代码级别上违背了单一职责原则,虽然修改起来最简单,但隐患却是最大的。还有一种修改方式:

class animal{ 
  public void breathe(string animal){ 
    system.out.println(animal+"呼吸空气"); 
  } 
 
  public void breathe2(string animal){ 
    system.out.println(animal+"呼吸水"); 
  } 
} 
 
public class client{ 
  public static void main(string[] args){ 
   animal animal = new animal(); 
   animal.breathe("牛"); 
   animal.breathe("羊"); 
   animal.breathe("猪"); 
   animal.breathe2("鱼"); 
  } 
} 

        可以看到,这种修改方式没有改动原来的方法,而是在类中新加了一个方法,这样虽然也违背了单一职责原则,但在方法级别上却是符合单一职责原则的,因为它并没有动原来方法的代码。这三种方式各有优缺点,那么在实际编程中,采用哪一中呢?其实这真的比较难说,需要根据实际情况来确定。我的原则是:只有逻辑足够简单,才可以在代码级别上违反单一职责原则;只有类中方法数量足够少,才可以在方法级别上违反单一职责原则;

        例如本文所举的这个例子,它太简单了,它只有一个方法,所以,无论是在代码级别上违反单一职责原则,还是在方法级别上违反,都不会造成太大的影响。实际应用中的类都要复杂的多,一旦发生职责扩散而需要修改类时,除非这个类本身非常简单,否则还是遵循单一职责原则的好。
遵循单一职责原的优点有:

  • 可以降低类的复杂度,一个类只负责一项职责,其逻辑肯定要比负责多项职责简单的多;
  • 提高类的可读性,提高系统的可维护性;
  • 变更引起的风险降低,变更是必然的,如果单一职责原则遵守的好,当修改一个功能时,可以显著降低对其他功能的影响。

        需要说明的一点是单一职责原则不只是面向对象编程思想所特有的,只要是模块化的程序设计,都适用单一职责原则。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。