設(shè)計模式六大原則

• 單一職責(zé)原則 實現(xiàn)類要職責(zé)單一
• 里氏替換原則 不要破壞繼承體系
• 依賴倒置原則 要面向接口編程
• 接口隔離原則 在設(shè)計接口的時候要精簡單一
• 迪米特法則 \ 最少知道原則 要降低耦合
• 開閉原則 對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉

設(shè)計模式六大原則

軟件編程總原則：低耦合，高內(nèi)聚

一、單一職責(zé)原則 : 一個類只負(fù)責(zé)一項職責(zé)。

在軟件編程中，為避免因修改某個功能而導(dǎo)致其他功能異常，需遵循單一職責(zé)原則。

• 問題由來：類T負(fù)責(zé)兩個不同的職責(zé)：職責(zé)P1，職責(zé)P2。當(dāng)由于職責(zé)P1需求發(fā)生改變而需要修改類T時，有可能會導(dǎo)致原本運行正常的職責(zé)P2功能發(fā)生故障。
• 解決方案：遵循單一職責(zé)原則。分別建立兩個類T1、T2，使T1完成職責(zé)P1功能，T2完成職責(zé)P2功能。這樣，當(dāng)修改類T1時，不會使職責(zé)P2發(fā)生故障風(fēng)險；同理，當(dāng)修改T2時，也不會使職責(zé)P1發(fā)生故障風(fēng)險。

遵循單一職責(zé)原則的優(yōu)點：

• 可以降低類的復(fù)雜度，一個類只負(fù)責(zé)一項職責(zé)，其邏輯肯定要比負(fù)責(zé)多項職責(zé)簡單的多；
• 提高類的可讀性，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性；
• 變更引起的風(fēng)險降低，變更是必然的，如果單一職責(zé)原則遵守的好，當(dāng)修改一個功能時，可以顯著降低對其他功能的影響。

說明：單一職責(zé)原則不只是面向?qū)ο缶幊趟枷胨赜?，只要是模塊化的程序設(shè)計，都適用單一職責(zé)原則。

二、里氏替換原則：子類可以擴(kuò)展父類的功能，但不能改變父類原有的功能。

繼承包含這樣一層含義：父類中凡是已經(jīng)實現(xiàn)好的方法（相對于抽象方法而言），實際上是在設(shè)定一系列的規(guī)范和契約，雖然它不強(qiáng)制要求所有的子類必須遵從這些契約，但是如果子類對這些非抽象方法任意修改，就會對整個繼承體系造成破壞。而里氏替換原則就是表達(dá)了這一層含義。

繼承作為面向?qū)ο笕筇匦灾唬诮o程序設(shè)計帶來巨大便利的同時，也帶來了弊端。比如使用繼承會給程序帶來侵入性，程序的可移植性降低，增加了對象間的耦合性，如果一個類被其他的類所繼承，則當(dāng)這個類需要修改時，必須考慮到所有的子類，并且父類修改后，所有涉及到子類的功能都有可能會產(chǎn)生故障。

• 問題由來：有一功能P1，由類A完成?，F(xiàn)需要將功能P1進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展后的功能為P，其中P由原有功能P1與新功能P2組成。新功能P由類A的子類B來完成，則子類B在完成新功能P2的同時，有可能會導(dǎo)致原有功能P1發(fā)生故障。

• 解決方案：當(dāng)使用繼承時，遵循里氏替換原則。類B繼承類A時，除添加新的方法完成新增功能P2外，盡量不要重寫父類A的方法，也盡量不要重載父類A的方法。

里氏替換原則包含以下4層含義：

• 子類可以實現(xiàn)父類的抽象方法，但不能覆蓋父類的非抽象方法。
• 子類中可以增加自己特有的方法。
• 當(dāng)子類的方法重載父類的方法時，方法的前置條件（即方法的形參）要比父類方法的輸入?yún)?shù)更寬松。
• 當(dāng)子類的方法實現(xiàn)父類的抽象方法時，方法的后置條件（即方法的返回值）要比父類更嚴(yán)格。

三、依賴倒置原則：面向接口編程

• 定義：高層模塊不應(yīng)該依賴低層模塊，二者都應(yīng)該依賴其抽象；抽象不應(yīng)該依賴細(xì)節(jié)；細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴抽象。

• 好處：

  • 遵循依賴倒置原則可以降低類之間的耦合性，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低修改程序造成的風(fēng)險。
  • 采用依賴倒置原則給多人并行開發(fā)帶來了極大的便利，參與協(xié)作開發(fā)的人越多、項目越龐大，采用依賴導(dǎo)致原則的意義就越重大?，F(xiàn)在很流行的TDD開發(fā)模式就是依賴倒置原則最成功的應(yīng)用。

在實際編程中，我們一般需要做到如下3點：

• 低層模塊盡量都要有抽象類或接口，或者兩者都有。
• 變量的聲明類型盡量是抽象類或接口。
• 使用繼承時遵循里氏替換原則。

四、接口隔離原則：建立單一接口

在程序設(shè)計中，依賴幾個專用的接口要比依賴一個綜合的接口更靈活。接口是設(shè)計時對外部設(shè)定的“契約”，通過分散定義多個接口，可以預(yù)防外來變更的擴(kuò)散，提高系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性。

• 問題由來：類A通過接口I依賴類B，類C通過接口I依賴類D，如果接口I對于類A和類B來說不是最小接口，則類B和類D必須去實現(xiàn)他們不需要的方法。
• 解決方案：將臃腫的接口I拆分為獨立的幾個接口，類A和類C分別與他們需要的接口建立依賴關(guān)系。也就是采用接口隔離原則。

采用接口隔離原則對接口進(jìn)行約束時，要注意以下幾點：

• 接口盡量小，但是要有限度。對接口進(jìn)行細(xì)化可以提高程序設(shè)計靈活性是不爭的事實，但是如果過小，則會造成接口數(shù)量過多，使設(shè)計復(fù)雜化。所以一定要適度。
• 為依賴接口的類定制服務(wù)，只暴露給調(diào)用的類它需要的方法，它不需要的方法則隱藏起來。只有專注地為一個模塊提供定制服務(wù)，才能建立最小的依賴關(guān)系。
• 提高內(nèi)聚，減少對外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

接口隔離原則與單一職責(zé)原則區(qū)別

• 單一職責(zé)原則原注重的是職責(zé)；而接口隔離原則注重對接口依賴的隔離。
• 單一職責(zé)原則主要是約束類，其次才是接口和方法，它針對的是程序中的實現(xiàn)和細(xì)節(jié)；而接口隔離原則主要約束接口，主要針對抽象，針對程序整體框架的構(gòu)建。

五、迪米特法則（最少知道原則）：一個類對自己依賴的類知道的越少越好

• 定義：一個對象應(yīng)該對其他對象保持最少的了解。也就是說，對于被依賴的類來說，無論邏輯多么復(fù)雜，都盡量地的將邏輯封裝在類的內(nèi)部，對外除了提供的public方法，不對外泄漏任何信息。

• 問題由來：類與類之間的關(guān)系越密切，耦合度越大，當(dāng)一個類發(fā)生改變時，對另一個類的影響也越大。

• 解決方案：盡量降低類與類之間的耦合。低耦合

迪米特法則使用注意事項：

迪米特法則的初衷是降低類之間的耦合，但過分的使用迪米特原則，會產(chǎn)生大量中介和傳遞類，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度變大。
所以在采用迪米特法則時要反復(fù)權(quán)衡，既做到結(jié)構(gòu)清晰，又要高內(nèi)聚低耦合。

六、開閉原則：對拓展開放，對修改封閉

開閉原則是面向?qū)ο笤O(shè)計中最基礎(chǔ)的設(shè)計原則，它指導(dǎo)我們?nèi)绾谓⒎€(wěn)定靈活的系統(tǒng)。

• 定義：一個軟件實體如類、模塊和函數(shù)應(yīng)該對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉。

• 問題由來：在軟件的生命周期內(nèi)，因為變化、升級和維護(hù)等原因需要對軟件原有代碼進(jìn)行修改時，可能會給舊代碼中引入錯誤，也可能會使我們不得不對整個功能進(jìn)行重構(gòu)，并且需要原有代碼經(jīng)過重新測試。

• 解決方案：當(dāng)軟件需要變化時，盡量通過擴(kuò)展軟件實體的行為來實現(xiàn)變化，而不是通過修改已有的代碼來實現(xiàn)變化。

總結(jié)

開閉原則含義是用抽象構(gòu)建框架，用實現(xiàn)擴(kuò)展細(xì)節(jié)，而前5項原則，恰恰是告訴我們用抽象構(gòu)建框架，用實現(xiàn)擴(kuò)展細(xì)節(jié)的注意事項：

• 單一職責(zé)原則告訴我們實現(xiàn)類要職責(zé)單一；
• 里氏替換原則告訴我們不要破壞繼承體系；
• 依賴倒置原則告訴我們要面向接口編程；
• 接口隔離原則告訴我們在設(shè)計接口的時候要精簡單一；
• 迪米特法則告訴我們要降低耦合；
• 而開閉原則是總綱，他告訴我們要對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉。

來源：網(wǎng)絡(luò)整理 => 原文摘錄
關(guān)鍵字：設(shè)計模式、六大原則、單一職責(zé)原則、里氏替換原則、依賴倒置原則、迪米特法則、開閉原則

參考

• 博客
  • 設(shè)計模式六大原則
  • 設(shè)計模式之六大原則（轉(zhuǎn)載）
• 書籍
  • 設(shè)計模式
  • 設(shè)計模式之禪
  • 大話設(shè)計模式