设计模式:设计原则
單一職責原則(SRP)
??SOLID 原則并非單純的 1 個原則,而是由 5 個設計原則組成的,它們分別是:單一職責原則、開閉原則、里式替換原則、接口隔離原則和依賴反轉原則,依次對應 SOLID 中的 S、O、L、I、D 這 5 個英文字母。
? ?單一職責原則的英文是 Single Responsibility Principle,縮寫為 SRP。?A class or module should have a single responsibility。如果我們把它翻譯成中文,那就是:一個類或者模塊只負責完成一個職責(或者功能)。?不要設計大而全的類,要設計粒度小、功能單一的類。
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??下面這幾條判斷原則,比起很主觀地去思考類是否職責單一,要更有指導意義、更具有可執行性:
? ?實際上,不管是應用設計原則還是設計模式,最終的目的還是提高代碼的可讀性、可擴展性、復用性、可維護性等。我們在考慮應用某一個設計原則是否合理的時候,也可以以此作為最終的考量標準。
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開閉原則
? ?擴展性是代碼質量最重要的衡量標準之一。在 23 種經典設計模式中,大部分設計模式都是為了解決代碼的擴展性問題而存在的,主要遵從的設計原則就是開閉原則。
? ?開閉原則的英文全稱是 Open Closed Principle,簡寫為 OCP。。它的英文描述是:software entities (modules, classes, functions, etc.) should be open for extension , but closed for modification。我們把它翻譯成中文就是:軟件實體(模塊、類、方法等)應該“對擴展開放、對修改關閉”。那就是,添加一個新的功能應該是,在已有代碼基礎上擴展代碼(新增模塊、類、方法等),而非修改已有代碼(修改模塊、類、方法等)。
??為了盡量寫出擴展性好的代碼,我們要時刻具備擴展意識、抽象意識、封裝意識。這些“潛意識”可能比任何開發技巧都重要。
??最常用來提高代碼擴展性的方法有:多態、依賴注入、基于接口而非實現編程,以及大部分的設計模式(比如,裝飾、策略、模板、職責鏈、狀態等)。
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里式替換原則(Liskov Substitution Principle)
??If S is a subtype of T, then objects of type T may be replaced with objects of type S, without breaking the program。
子類對象(object of subtype/derived class)能夠替換程序(program)中父類對象(object of base/parent class)出現的任何地方,并且保證原來程序的邏輯行為(behavior)不變及正確性不被破壞。
? ? ?多態是面向對象編程的一大特性,也是面向對象編程語言的一種語法。它是一種代碼實現的思路。而里式替換是一種設計原則,是用來指導繼承關系中子類該如何設計的,子類的設計要保證在替換父類的時候,不改變原有程序的邏輯以及不破壞原有程序的正確性。
? ?子類在設計的時候,要遵守父類的行為約定(或者叫協議)。父類定義了函數的行為約定,那子類可以改變函數的內部實現邏輯,但不能改變函數原有的行為約定。這里的行為約定包括:函數聲明要實現的功能;對輸入、輸出、異常的約定;甚至包括注釋中所羅列的任何特殊說明。
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?如下是幾個違反里式替換原則的例子,這是三種典型的違背里式替換原則的情況
? ?除此之外,判斷子類的設計實現是否違背里式替換原則,還有一個小竅門,那就是拿父類的單元測試去驗證子類的代碼。如果某些單元測試運行失敗,就有可能說明,子類的設計實現沒有完全地遵守父類的約定,子類有可能違背了里式替換原則。
??里式替換原則是用來指導,繼承關系中子類該如何設計的一個原則。
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接口隔離原則(Interface Segregation Principle)
??Clients should not be forced to depend upon interfaces that they do not use。直譯成中文的話就是:客戶端不應該被強迫依賴它不需要的接口。其中的“客戶端”,可以理解為接口的調用者或者使用者。
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在這條原則中,我們可以把“接口”理解為下面三種東西:
(1)一組 API 接口集合
(2)單個 API 接口或函數
(3)OOP 中的接口概念
? ? ? 單一職責原則針對的是模塊、類、接口的設計。接口隔離原則相對于單一職責原則,一方面更側重于接口的設計,另一方面它的思考角度也是不同的。接口隔離原則提供了一種判斷接口的職責是否單一的標準:通過調用者如何使用接口來間接地判定。如果調用者只使用部分接口或接口的部分功能,那接口的設計就不夠職責單一。
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總結
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