学习Java编程面向对象的五大基本原则
Java 是面向?qū)ο蟮母呒壘幊陶Z言,類和對象是 Java 程序的構(gòu)成核心。圍繞著 Java 類和 Java 對象,有三大基本特性:封裝是 Java 類的編寫規(guī)范、繼承是類與類之間聯(lián)系的一種形式、而多態(tài)為系統(tǒng)組件或模塊之間解耦提供了解決方案。
單一職責(zé)原則(Single-Resposibility Principle)
其核心思想為:一個(gè)類,最好只做一件事,只有一個(gè)引起它的變化。單一職責(zé)原則可以看做是低耦合、高內(nèi)聚在面向?qū)ο笤瓌t上的引申,將職責(zé)定義為引起變化的原因,以提高內(nèi)聚性來減少引起變化的原因。職責(zé)過多,可能引起它變化的原因就越多,這將導(dǎo)致職責(zé)依賴,相互之間就產(chǎn)生影響,從而大大損傷其內(nèi)聚性和耦合度。通常意義下的單一職責(zé),就是指只有一種單一功能,不要為類實(shí)現(xiàn)過多的功能點(diǎn),以保證實(shí)體只有一個(gè)引起它變化的原因。
專注,是一個(gè)人優(yōu)良的品質(zhì);同樣的,單一也是一個(gè)類的優(yōu)良設(shè)計(jì)。交雜不清的職責(zé)將使得代碼看起來特別別扭牽一發(fā)而動(dòng)全身,有失美感和必然導(dǎo)致丑陋的系統(tǒng)錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)。
開放封閉原則(Open-Closed principle)
其核心思想是:軟件實(shí)體應(yīng)該是可擴(kuò)展的,而不可修改的。也就是,對擴(kuò)展開放,對修改封閉的。開放封閉原則主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面1、對擴(kuò)展開放,意味著有新的需求或變化時(shí),可以對現(xiàn)有代碼進(jìn)行擴(kuò)展,以適應(yīng)新的情況。2、對修改封閉,意味著類一旦設(shè)計(jì)完成,就可以獨(dú)立完成其工作,而不要對其進(jìn)行任何嘗試的修改。
實(shí)現(xiàn)開開放封閉原則的核心思想就是對抽象編程,而不對具體編程,因?yàn)槌橄笙鄬Ψ€(wěn)定。讓類依賴于固定的抽象,所以修改就是封閉的;而通過面向?qū)ο蟮睦^承和多態(tài)機(jī)制,又可以實(shí)現(xiàn)對抽象類的繼承,通過覆寫其方法來改變固有行為,實(shí)現(xiàn)新的拓展方法,所以就是開放的。
“需求總是變化”沒有不變的軟件,所以就需要用封閉開放原則來封閉變化滿足需求,同時(shí)還能保持軟件內(nèi)部的封裝體系穩(wěn)定,不被需求的變化影響。
Liskov替換原則(Liskov-Substituion Principle)
其核心思想是:子類必須能夠替換其基類。這一思想體現(xiàn)為對繼承機(jī)制的約束規(guī)范,只有子類能夠替換基類時(shí),才能保證系統(tǒng)在運(yùn)行期內(nèi)識別子類,這是保證繼承復(fù)用的基礎(chǔ)。在父類和子類的具體行為中,必須嚴(yán)格把握繼承層次中的關(guān)系和特征,將基類替換為子類,程序的行為不會(huì)發(fā)生任何變化。同時(shí),這一約束反過來則是不成立的,子類可以替換基類,但是基類不一定能替換子類。
Liskov替換原則,主要著眼于對抽象和多態(tài)建立在繼承的基礎(chǔ)上,因此只有遵循了Liskov替換原則,才能保證繼承復(fù)用是可靠地。實(shí)現(xiàn)的方法是面向接口編程:將公共部分抽象為基類接口或抽象類,通過ExtractAbstractClass,在子類中通過覆寫父類的方法實(shí)現(xiàn)新的方式支持同樣的職責(zé)。
Liskov替換原則是關(guān)于繼承機(jī)制的設(shè)計(jì)原則,違反了Liskov替換原則就必然導(dǎo)致違反開放封閉原則。
Liskov替換原則能夠保證系統(tǒng)具有良好的拓展性,同時(shí)實(shí)現(xiàn)基于多態(tài)的抽象機(jī)制,能夠減少代碼冗余,避免運(yùn)行期的類型判別。
依賴倒置原則(Dependecy-Inversion Principle)
其核心思想是:依賴于抽象。具體而言就是高層模塊不依賴于底層模塊,二者都同依賴于抽象;抽象不依賴于具體,具體依賴于抽象。
我們知道,依賴一定會(huì)存在于類與類、模塊與模塊之間。當(dāng)兩個(gè)模塊之間存在緊密的耦合關(guān)系時(shí),最好的方法就是分離接口和實(shí)現(xiàn):在依賴之間定義一個(gè)抽象的接口使得高層模塊調(diào)用接口,而底層模塊實(shí)現(xiàn)接口的定義,以此來有效控制耦合關(guān)系,達(dá)到依賴于抽象的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
抽象的穩(wěn)定性決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,因?yàn)槌橄笫遣蛔兊?#xff0c;依賴于抽象是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的精髓,也是依賴倒置原則的核心。
依賴于抽象是一個(gè)通用的原則,而某些時(shí)候依賴于細(xì)節(jié)則是在所難免的,必須權(quán)衡在抽象和具體之間的取舍,方法不是一層不變的。依賴于抽象,就是對接口編程,不要對實(shí)現(xiàn)編程。
接口隔離原則(Interface-Segregation Principle)
其核心思想是:使用多個(gè)小的專門的接口,而不要使用一個(gè)大的總接口。
具體而言,接口隔離原則體現(xiàn)在:接口應(yīng)該是內(nèi)聚的,應(yīng)該避免“胖”接口。一個(gè)類對另外一個(gè)類的依賴應(yīng)該建立在最小的接口上,不要強(qiáng)迫依賴不用的方法,這是一種接口污染。
接口有效地將細(xì)節(jié)和抽象隔離,體現(xiàn)了對抽象編程的一切好處,接口隔離強(qiáng)調(diào)接口的單一性。而胖接口存在明顯的弊端,會(huì)導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)的類型必須完全實(shí)現(xiàn)接口的所有方法、屬性等;而某些時(shí)候,實(shí)現(xiàn)類型并非需要所有的接口定義,在設(shè)計(jì)上這是“浪費(fèi)”,而且在實(shí)施上這會(huì)帶來潛在的問題,對胖接口的修改將導(dǎo)致一連串的客戶端程序需要修改,有時(shí)候這是一種災(zāi)難。在這種情況下,將胖接口分解為多個(gè)特點(diǎn)的定制化方法,使得客戶端僅僅依賴于它們的實(shí)際調(diào)用的方法,從而解除了客戶端不會(huì)依賴于它們不用的方法。
分離的手段主要有以下兩種:1、委托分離,通過增加一個(gè)新的類型來委托客戶的請求,隔離客戶和接口的直接依賴,但是會(huì)增加系統(tǒng)的開銷。2、多重繼承分離,通過接口多繼承來實(shí)現(xiàn)客戶的需求,這種方式是較好的。
以上就是5個(gè)基本的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則。
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總結(jié)
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