軟件開(kāi)發(fā)是始于面向過(guò)程的

軟件開(kāi)發(fā)是始于面向過(guò)程的，因?yàn)槊嫦蜻^(guò)程地解決問(wèn)題更直接，軟件本身就是一個(gè)解決問(wèn)題的過(guò)程；面向過(guò)程的最大問(wèn)題就是不容易把問(wèn)題進(jìn)行分解，再大的問(wèn)題都要在一個(gè)過(guò)程里面解決，從第一步直到最后一步；最多是把一個(gè)大過(guò)程分解成幾個(gè)順序執(zhí)行的小過(guò)程，開(kāi)發(fā)出的軟件不容易維護(hù)、重用和擴(kuò)展。面象對(duì)象的方法沒(méi)那么直接，需要有一個(gè)抽象的過(guò)程，要把問(wèn)題抽象成一個(gè)個(gè)對(duì)象，每個(gè)對(duì)象解決一個(gè)小問(wèn)題，不同對(duì)象的組合就可解決不同的大問(wèn)題；而且把對(duì)象跟日常的事物聯(lián)系起來(lái)，產(chǎn)生了屬性、事件、方法這樣的概念，增加了對(duì)象的直觀性。

面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)（OOP）是基礎(chǔ)

OOP是以對(duì)象模型反應(yīng)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)體之間的關(guān)系，其本質(zhì)是接近于人類認(rèn)知事物所采用的哲學(xué)觀的計(jì)算模型；在OOP中，對(duì)象作為計(jì)算主體，擁有自己的名稱，狀態(tài)及接受外界消息的接口。在對(duì)象模型中，產(chǎn)生新對(duì)象，銷毀舊對(duì)象，發(fā)送消息，響應(yīng)消息，這就構(gòu)成了OOP計(jì)算模型的根本。

OOP強(qiáng)調(diào)封裝、繼承、多態(tài)、抽象

“壞設(shè)計(jì)”的定義

?改變起來(lái)很難，因?yàn)槊糠N變化都會(huì)影響系統(tǒng)的太多其他部分。（Rigidity剛性、僵硬）。

?當(dāng)你作了一個(gè)變動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)中意想不到的部分會(huì)出錯(cuò)。(Fragility、易碎性)

?它難以在另一個(gè)應(yīng)用程序中復(fù)用，由于它不能脫離當(dāng)前應(yīng)用。（Immobility、固定、無(wú)移植性）

是什么導(dǎo)致設(shè)計(jì)剛性（rigid）、脆弱（fragile）和不易移植（immobile）的呢？它（原因）就是該設(shè)計(jì)中模塊的相互依賴（interdependence）。這個(gè)設(shè)計(jì)就是剛性的，如果它不能容易地被改變，這樣的剛性是因?yàn)檫@一事實(shí)——對(duì)于嚴(yán)重相互依賴的軟件，單個(gè)變化引起了依賴模塊中的級(jí)聯(lián)變化（a cascade of changes、連鎖反應(yīng)）。一旦級(jí)聯(lián)變化的范圍不能被設(shè)計(jì)者或者維護(hù)者預(yù)先知道，變化的影響就不能被估計(jì)。這導(dǎo)致變化的開(kāi)銷不可能被預(yù)言。管理層面對(duì)如此不可預(yù)測(cè)性，變得不愿意批準(zhǔn)變動(dòng)。因此，設(shè)計(jì)就官方上（正式、officially）地成為剛性。

脆弱性（易碎性）是一種單個(gè)變化發(fā)生時(shí)，程序在很多地方中斷的趨勢(shì)。經(jīng)常的，新問(wèn)題出現(xiàn)在與被改變的領(lǐng)域沒(méi)有概念上的關(guān)系的地方。這樣的易碎性極大降低了設(shè)計(jì)的可信性和可維護(hù)性。用戶和管理者不能預(yù)言他們的產(chǎn)品的質(zhì)量。應(yīng)用的某個(gè)部分的簡(jiǎn)單變化導(dǎo)致在看起來(lái)完全無(wú)關(guān)的其他部分出現(xiàn)失敗。

解決那些問(wèn)題導(dǎo)致甚至更多的問(wèn)題，而維護(hù)工作開(kāi)始（變得）像一條狗追趕它尾巴。

設(shè)計(jì)是不易移植的，是說(shuō)設(shè)計(jì)中想要的部分高度地依賴于不太想要的細(xì)節(jié)。一些設(shè)計(jì)者被分配的任務(wù)是研究（調(diào)查）設(shè)計(jì)，看看它能否在不同的應(yīng)用中復(fù)用，他們會(huì)驚嘆于該設(shè)計(jì)能夠那么好的復(fù)用于新的應(yīng)用中然而，如果一個(gè)設(shè)計(jì)是高度互相依賴的，他們就會(huì)非常的苦惱，把該設(shè)計(jì)中想要的部分與該設(shè)計(jì)中不想要的部分分開(kāi)，有大量的工作必須做。多數(shù)情況下，這樣的設(shè)計(jì)是不被復(fù)用的，因?yàn)榉蛛x的費(fèi)用被認(rèn)為要高于重新設(shè)計(jì)的費(fèi)用。

設(shè)計(jì)原則

?軟件開(kāi)發(fā)唯一永恒真理“需求永遠(yuǎn)在改變”

?面向軟件設(shè)計(jì)OOD目的，解決軟件系統(tǒng)的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性、可復(fù)用性

軟件開(kāi)發(fā)唯一真理“需求永遠(yuǎn)在改變”，因?yàn)檐浖鉀Q的是現(xiàn)實(shí)生活中的業(yè)務(wù)問(wèn)題，而業(yè)務(wù)流程總是在不停的變化。

OOP是軟件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，OOD是軟件開(kāi)發(fā)的整體規(guī)劃，在設(shè)計(jì)軟件時(shí)，代碼要求面相對(duì)象、模塊化、可復(fù)用、能以最小代價(jià)滿足變化、不用改變現(xiàn)有代碼滿足擴(kuò)展

設(shè)計(jì)模式就是在這個(gè)過(guò)程中不斷總結(jié)出來(lái)的優(yōu)秀設(shè)計(jì)方案，在此基礎(chǔ)之上再次提煉才形成了我們今天要講的設(shè)計(jì)原則

OOD最基本的設(shè)計(jì)原則

?單一職責(zé)原則SRP? Single Responsibility Principle

?開(kāi)閉原則OCP? Opened Closed Principle

?里氏替換原則LSP? Liscov Substitution Principle

?接口隔離原則ISP? Interface Segregation Principle

?依賴倒置原則DIP? Dependency Inversion Principle

單一職責(zé)原則

并不是因?yàn)槟隳?，你就?yīng)該做

”并不是因?yàn)槟隳?，你就?yīng)該做”。為什么？因?yàn)殚L(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看它會(huì)帶來(lái)很多管理問(wèn)題。

從面向?qū)ο蠼嵌冉忉尀椋骸币痤愖兓囊蛩赜肋h(yuǎn)不要多于一個(gè)?！?/p>

或者說(shuō)”一個(gè)類有且只有一個(gè)職責(zé)”。這個(gè)原則是說(shuō),如果你的類有多于一個(gè)原因會(huì)導(dǎo)致它變化(或者多于一個(gè)職責(zé)),你需要依據(jù)它們的職責(zé)把這個(gè)類拆分為多個(gè)類。

●每個(gè)職責(zé)是軸向變化的；

●如果類包含多個(gè)職責(zé)，代碼會(huì)變得耦合；

?單一職責(zé)原則是最簡(jiǎn)單的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則，它用于控制類的粒度大小。單一職責(zé)原則定義如下：?jiǎn)我宦氊?zé)原則(Single Responsibility Principle, SRP)：一個(gè)類只負(fù)責(zé)一個(gè)功能領(lǐng)域中的相應(yīng)職責(zé)，或者可以定義為：就一個(gè)類而言，應(yīng)該只有一個(gè)引起它變化的原因。

?單一職責(zé)原則是實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚、低耦合的指導(dǎo)方針，它是最簡(jiǎn)單但又最難運(yùn)用的原則

單一職責(zé)原則告訴我們：一個(gè)類不能太“累”！在軟件系統(tǒng)中，一個(gè)類（大到模塊，小到方法）承擔(dān)的職責(zé)越多，它被復(fù)用的可能性就越小，而且一個(gè)類承擔(dān)的職責(zé)過(guò)多，就相當(dāng)于將這些職責(zé)耦合在一起，當(dāng)其中一個(gè)職責(zé)變化時(shí)，可能會(huì)影響其他職責(zé)的運(yùn)作，因此要將這些職責(zé)進(jìn)行分離，將不同的職責(zé)封裝在不同的類中，即將不同的變化原因封裝在不同的類中，如果多個(gè)職責(zé)總是同時(shí)發(fā)生改變則可將它們封裝在同一類中。

某軟件公司開(kāi)發(fā)出CRM系統(tǒng)，其中客戶信息圖形統(tǒng)計(jì)模塊設(shè)計(jì)方案如下圖

不符合單一職責(zé)原則的類圖

在圖中，CustomerDataChart類中的方法說(shuō)明如下：getConnection()方法用于連接數(shù)據(jù)庫(kù)，findCustomers()用于查詢所有的客戶信息，createChart()用于創(chuàng)建圖表，displayChart()用于顯示圖表。

CustomerDataChart類承擔(dān)了太多的職責(zé)，既包含與數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的方法，又包含與圖表生成和顯示相關(guān)的方法。如果在其他類中也需要連接數(shù)據(jù)庫(kù)或者使用findCustomers()方法查詢客戶信息，則難以實(shí)現(xiàn)代碼的重用。無(wú)論是修改數(shù)據(jù)庫(kù)連接方式還是修改圖表顯示方式都需要修改該類，它不止一個(gè)引起它變化的原因，違背了單一職責(zé)原則。

根據(jù)單一職責(zé)原則修改后

符合單一職責(zé)原則的類圖

(1) DBUtil：負(fù)責(zé)連接數(shù)據(jù)庫(kù)，包含數(shù)據(jù)庫(kù)連接方法getConnection()；

(2) CustomerDAO：負(fù)責(zé)操作數(shù)據(jù)庫(kù)中的Customer表，包含對(duì)Customer表的增刪改查等方法，如findCustomers()；

(3) CustomerDataChart：負(fù)責(zé)圖表的生成和顯示，包含方法createChart()和displayChart()。

符合開(kāi)閉原則的設(shè)計(jì)

?開(kāi)閉原則是面向?qū)ο蟮目蓮?fù)用設(shè)計(jì)的第一塊基石，它是最重要的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則。其定義如下：開(kāi)閉原則(Open-Closed Principle, OCP)：一個(gè)軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉。即軟件實(shí)體應(yīng)盡量在不修改原有代碼的情況下進(jìn)行擴(kuò)展。

?為了滿足開(kāi)閉原則，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行抽象化設(shè)計(jì)，抽象化是開(kāi)閉原則的關(guān)鍵。

任何軟件都需要面臨一個(gè)很重要的問(wèn)題，即它們的需求會(huì)隨時(shí)間的推移而發(fā)生變化。當(dāng)軟件系統(tǒng)需要面對(duì)新的需求時(shí)，我們應(yīng)該盡量保證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架是穩(wěn)定的。如果一個(gè)軟件設(shè)計(jì)符合開(kāi)閉原則，那么可以非常方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，而且在擴(kuò)展時(shí)無(wú)須修改現(xiàn)有代碼，使得軟件系統(tǒng)在擁有適應(yīng)性和靈活性的同時(shí)具備較好的穩(wěn)定性和延續(xù)性。隨著軟件規(guī)模越來(lái)越大，軟件壽命越來(lái)越長(zhǎng)，軟件維護(hù)成本越來(lái)越高，設(shè)計(jì)滿足開(kāi)閉原則的軟件系統(tǒng)也變得越來(lái)越重要。

為了滿足開(kāi)閉原則，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行抽象化設(shè)計(jì)，抽象化是開(kāi)閉原則的關(guān)鍵。在Java、C#等編程語(yǔ)言中，可以為系統(tǒng)定義一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的抽象層，而將不同的實(shí)現(xiàn)行為移至具體的實(shí)現(xiàn)層中完成。在很多面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言中都提供了接口、抽象類等機(jī)制，可以通過(guò)它們定義系統(tǒng)的抽象層，再通過(guò)具體類來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展。如果需要修改系統(tǒng)的行為，無(wú)須對(duì)抽象層進(jìn)行任何改動(dòng)，只需要增加新的具體類來(lái)實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)功能即可，實(shí)現(xiàn)在不修改已有代碼的基礎(chǔ)上擴(kuò)展系統(tǒng)的功能，達(dá)到開(kāi)閉原則的要求。

某軟件公司開(kāi)發(fā)的CRM系統(tǒng)可以顯示各種類型的圖表，如餅狀圖和柱狀圖等

不符合開(kāi)閉原則的類圖

在該代碼中，如果需要增加一個(gè)新的圖表類，如折線圖LineChart，則需要修改ChartDisplay類的display()方法的源代碼，增加新的判斷邏輯，違反了開(kāi)閉原則。

在本實(shí)例中，由于在ChartDisplay類的display()方法中針對(duì)每一個(gè)圖表類編程，因此增加新的圖表類不得不修改源代碼?？梢酝ㄟ^(guò)抽象化的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)，使之增加新的圖表類時(shí)無(wú)須修改源代碼，滿足開(kāi)閉原則

(1)?增加一個(gè)抽象圖表類AbstractChart，將各種具體圖表類作為其子類；

(2)? ChartDisplay類針對(duì)抽象圖表類進(jìn)行編程，由客戶端來(lái)決定使用哪種具體圖表。

符合開(kāi)閉原則的類圖

在圖中，我們引入了抽象圖表類AbstractChart，且ChartDisplay針對(duì)抽象圖表類進(jìn)行編程，并通過(guò)setChart()方法由客戶端來(lái)設(shè)置實(shí)例化的具體圖表對(duì)象，在ChartDisplay的display()方法中調(diào)用chart對(duì)象的display()方法顯示圖表。如果需要增加一種新的圖表，如折線圖LineChart，只需要將LineChart也作為AbstractChart的子類，在客戶端向ChartDisplay中注入一個(gè)LineChart對(duì)象即可，無(wú)須修改現(xiàn)有類庫(kù)的源代碼。?????

里氏代換原則

?里氏代換原則由2008年圖靈獎(jiǎng)得主、美國(guó)第一位計(jì)算機(jī)科學(xué)女博士Barbara Liskov教授和卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)Jeannette

Wing教授于1994年提出。其表述如下：里氏代換原則(Liskov Substitution Principle, LSP)：所有引用基類（父類）的地方必須能透明地使用其子類的對(duì)象。

?里氏代換原則是實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉原則的重要方式之一，由于使用基類對(duì)象的地方都可以使用子類對(duì)象，因此在程序中盡量使用基類類型來(lái)對(duì)對(duì)象進(jìn)行定義，而在運(yùn)行時(shí)再確定其子類類型，用子類對(duì)象來(lái)替換父類對(duì)象。

里氏代換原則告訴我們，在軟件中將一個(gè)基類對(duì)象替換成它的子類對(duì)象，程序?qū)⒉粫?huì)產(chǎn)生任何錯(cuò)誤和異常，反過(guò)來(lái)則不成立，如果一個(gè)軟件實(shí)體使用的是一個(gè)子類對(duì)象的話，那么它不一定能夠使用基類對(duì)象。例如：我喜歡動(dòng)物，那我一定喜歡狗，因?yàn)楣肥莿?dòng)物的子類；但是我喜歡狗，不能據(jù)此斷定我喜歡動(dòng)物，因?yàn)槲也⒉幌矚g老鼠，雖然它也是動(dòng)物。

在使用里氏代換原則時(shí)需要注意如下幾個(gè)問(wèn)題：

(1)子類的所有方法必須在父類中聲明，或子類必須實(shí)現(xiàn)父類中聲明的所有方法。根據(jù)里氏代換原則，為了保證系統(tǒng)的擴(kuò)展性，在程序中通常使用父類來(lái)進(jìn)行定義，如果一個(gè)方法只存在子類中，在父類中不提供相應(yīng)的聲明，則無(wú)法在以父類定義的對(duì)象中使用該方法。

(2) ?我們?cè)谶\(yùn)用里氏代換原則時(shí)，盡量把父類設(shè)計(jì)為抽象類或者接口，讓子類繼承父類或?qū)崿F(xiàn)父接口，并實(shí)現(xiàn)在父類中聲明的方法，運(yùn)行時(shí)，子類實(shí)例替換父類實(shí)例，我們可以很方便地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)的功能，同時(shí)無(wú)須修改原有子類的代碼，增加新的功能可以通過(guò)增加一個(gè)新的子類來(lái)實(shí)現(xiàn)。里氏代換原則是開(kāi)閉原則的具體實(shí)現(xiàn)手段之一。

(3) Java語(yǔ)言中，在編譯階段，Java編譯器會(huì)檢查一個(gè)程序是否符合里氏代換原則，這是一個(gè)與實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)的、純語(yǔ)法意義上的檢查，但Java編譯器的檢查是有局限的。

某軟件公司開(kāi)發(fā)的CRM系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要提供一個(gè)發(fā)送Email的功能，原始設(shè)計(jì)方案如圖1所示：

不符合里氏替換原則的設(shè)計(jì)

在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析后發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是普通客戶還是VIP客戶，發(fā)送郵件的過(guò)程都是相同的，也就是說(shuō)兩個(gè)send()方法中的代碼重復(fù)，而且在本系統(tǒng)中還將增加新類型的客戶。為了讓系統(tǒng)具有更好的擴(kuò)展性，同時(shí)減少代碼重復(fù)，使用里氏代換原則對(duì)其進(jìn)行重構(gòu)。

符合里氏替換原則的設(shè)計(jì)

在本實(shí)例中，可以考慮增加一個(gè)新的抽象客戶類Customer，而將CommonCustomer和VIPCustomer類作為其子類，郵件發(fā)送類EmailSender類針對(duì)抽象客戶類Customer編程，根據(jù)里氏代換原則，能夠接受基類對(duì)象的地方必然能夠接受子類對(duì)象，因此將EmailSender中的send()方法的參數(shù)類型改為Customer，如果需要增加新類型的客戶，只需將其作為Customer類的子類即可。重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)如圖2所示：

里氏代換原則是實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉原則的重要方式之一。在本實(shí)例中，在傳遞參數(shù)時(shí)使用基類對(duì)象，除此以外，在定義成員變量、定義局部變量、確定方法返回類型時(shí)都可使用里氏代換原則。針對(duì)基類編程，在程序運(yùn)行時(shí)再確定具體子類。

依賴倒轉(zhuǎn)原則

?如果說(shuō)開(kāi)閉原則是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的目標(biāo)的話，那么依賴倒轉(zhuǎn)原則就是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的主要實(shí)現(xiàn)機(jī)制之一，它是系統(tǒng)抽象化的具體實(shí)現(xiàn)。依賴倒轉(zhuǎn)原則(Dependency Inversion? Principle,

DIP)：抽象不應(yīng)該依賴于細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng)依賴于抽象。換言之，要針對(duì)接口編程，而不是針對(duì)實(shí)現(xiàn)編程。?

?在實(shí)現(xiàn)依賴倒轉(zhuǎn)原則時(shí)，我們需要針對(duì)抽象層編程，而將具體類的對(duì)象通過(guò)依賴注入(DependencyInjection, DI)的方式注入到其他對(duì)象中。常用的注入方式有三種，分別是：構(gòu)造注入，設(shè)值注入（Setter注入）和接口注入。

依賴倒轉(zhuǎn)原則要求我們?cè)诔绦虼a中傳遞參數(shù)時(shí)或在關(guān)聯(lián)關(guān)系中，盡量引用層次高的抽象層類，即使用接口和抽象類進(jìn)行變量類型聲明、參數(shù)類型聲明、方法返回類型聲明，以及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換等，而不要用具體類來(lái)做這些事情。為了確保該原則的應(yīng)用，一個(gè)具體類應(yīng)當(dāng)只實(shí)現(xiàn)接口或抽象類中聲明過(guò)的方法，而不要給出多余的方法，否則將無(wú)法調(diào)用到在子類中增加的新方法。

在引入抽象層后，系統(tǒng)將具有很好的靈活性，在程序中盡量使用抽象層進(jìn)行編程，而將具體類寫在配置文件中，這樣一來(lái)，如果系統(tǒng)行為發(fā)生變化，只需要對(duì)抽象層進(jìn)行擴(kuò)展，并修改配置文件，而無(wú)須修改原有系統(tǒng)的源代碼，在不修改的情況下來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)的功能，滿足開(kāi)閉原則的要求。

在實(shí)現(xiàn)依賴倒轉(zhuǎn)原則時(shí)，我們需要針對(duì)抽象層編程，而將具體類的對(duì)象通過(guò)依賴注入(DependencyInjection, DI)的方式注入到其他對(duì)象中，依賴注入是指當(dāng)一個(gè)對(duì)象要與其他對(duì)象發(fā)生依賴關(guān)系時(shí)，通過(guò)抽象來(lái)注入所依賴的對(duì)象。常用的注入方式有三種，分別是：構(gòu)造注入，設(shè)值注入（Setter注入）和接口注入。構(gòu)造注入是指通過(guò)構(gòu)造函數(shù)來(lái)傳入具體類的對(duì)象，設(shè)值注入是指通過(guò)Setter方法來(lái)傳入具體類的對(duì)象，而接口注入是指通過(guò)在接口中聲明的業(yè)務(wù)方法來(lái)傳入具體類的對(duì)象。這些方法在定義時(shí)使用的是抽象類型，在運(yùn)行時(shí)再傳入具體類型的對(duì)象，由子類對(duì)象來(lái)覆蓋父類對(duì)象。

講了這么多，估計(jì)大家對(duì)“倒置”這個(gè)詞還是有點(diǎn)不理解，那到底什么是“倒置”呢？我們先說(shuō)“正置”是什么意思，依賴正置就是類間的依賴是實(shí)實(shí)在在的實(shí)現(xiàn)類間的依賴，也就是面向?qū)崿F(xiàn)編程，這也是正常人的思維方式，我要開(kāi)奔馳車就依賴奔馳車，我要使用筆記本電腦就直接依賴筆記本電腦，而編寫程序需要的是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的事物進(jìn)行抽象，抽象的結(jié)果就是有了抽象類和接口，然后我們根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要產(chǎn)生了抽象間的依賴，代替了人們傳統(tǒng)思維中的事物間的依賴，“倒置”就是從這里產(chǎn)生的。

軟件公司開(kāi)發(fā)人員在開(kāi)發(fā)某CRM系統(tǒng)時(shí)發(fā)現(xiàn)：該系統(tǒng)經(jīng)常需要將文件中的客戶信息轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中

不符合依賴倒置原則的設(shè)計(jì)

在編碼實(shí)現(xiàn)圖1所示結(jié)構(gòu)時(shí)，Sunny軟件公司開(kāi)發(fā)人員發(fā)現(xiàn)該設(shè)計(jì)方案存在一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題，由于每次轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)源不一定相同，因此需要更換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類，如有時(shí)候需要將TXTDataConvertor改為ExcelDataConvertor，此時(shí)，需要修改CustomerDAO的源代碼，而且在引入并使用新的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類時(shí)也不得不修改CustomerDAO的源代碼，系統(tǒng)擴(kuò)展性較差，違反了開(kāi)閉原則，現(xiàn)需要對(duì)該方案進(jìn)行重構(gòu)。

符合依賴倒置原則的設(shè)計(jì)

由于CustomerDAO針對(duì)具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類編程，因此在增加新的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類或者更換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類時(shí)都不得不修改CustomerDAO的源代碼。我們可以通過(guò)引入抽象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類解決該問(wèn)題，在引入抽象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類DataConvertor之后，CustomerDAO針對(duì)抽象類DataConvertor編程，而將具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類名存儲(chǔ)在配置文件中，符合依賴倒轉(zhuǎn)原則。根據(jù)里氏代換原則，程序運(yùn)行時(shí)，具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類對(duì)象將替換DataConvertor類型的對(duì)象，程序不會(huì)出現(xiàn)任何問(wèn)題。更換具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類時(shí)無(wú)須修改源代碼，只需要修改配置文件；如果需要增加新的具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類，只要將新增數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類作為DataConvertor的子類并修改配置文件即可，原有代碼無(wú)須做任何修改，滿足開(kāi)閉原則。

在上述重構(gòu)過(guò)程中，我們使用了開(kāi)閉原則、里氏代換原則和依賴倒轉(zhuǎn)原則，在大多數(shù)情況下，這三個(gè)設(shè)計(jì)原則會(huì)同時(shí)出現(xiàn)，開(kāi)閉原則是目標(biāo)，里氏代換原則是基礎(chǔ)，依賴倒轉(zhuǎn)原則是手段，它們相輔相成，相互補(bǔ)充，目標(biāo)一致，只是分析問(wèn)題時(shí)所站角度不同而已。

接口隔離原則

?接口隔離原則(Interface? SegregationPrinciple, ISP)：使用多個(gè)專門的接口，而不使用單一的總接口，即客戶端不應(yīng)該依賴那些它不需要的接口。

根據(jù)接口隔離原則，當(dāng)一個(gè)接口太大時(shí)，我們需要將它分割成一些更細(xì)小的接口，使用該接口的客戶端僅需知道與之相關(guān)的方法即可。每一個(gè)接口應(yīng)該承擔(dān)一種相對(duì)獨(dú)立的角色，不干不該干的事，該干的事都要干。這里的“接口”往往有兩種不同的含義：一種是指一個(gè)類型所具有的方法特征的集合，僅僅是一種邏輯上的抽象；另外一種是指某種語(yǔ)言具體的“接口”定義，有嚴(yán)格的定義和結(jié)構(gòu)，比如Java語(yǔ)言中的interface。對(duì)于這兩種不同的含義，ISP的表達(dá)方式以及含義都有所不同：

(1) 當(dāng)把“接口”理解成一個(gè)類型所提供的所有方法特征的集合的時(shí)候，這就是一種邏輯上的概念，接口的劃分將直接帶來(lái)類型的劃分?？梢园呀涌诶斫獬山巧?，一個(gè)接口只能代表一個(gè)角色，每個(gè)角色都有它特定的一個(gè)接口，此時(shí)，這個(gè)原則可以叫做“角色隔離原則”。

(2) 如果把“接口”理解成狹義的特定語(yǔ)言的接口，那么ISP表達(dá)的意思是指接口僅僅提供客戶端需要的行為，客戶端不需要的行為則隱藏起來(lái)，應(yīng)當(dāng)為客戶端提供盡可能小的單獨(dú)的接口，而不要提供大的總接口。在面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言中，實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口就需要實(shí)現(xiàn)該接口中定義的所有方法，因此大的總接口使用起來(lái)不一定很方便，為了使接口的職責(zé)單一，需要將大接口中的方法根據(jù)其職責(zé)不同分別放在不同的小接口中，以確保每個(gè)接口使用起來(lái)都較為方便，并都承擔(dān)某一單一角色。接口應(yīng)該盡量細(xì)化，同時(shí)接口中的方法應(yīng)該盡量少，每個(gè)接口中只包含一個(gè)客戶端（如子模塊或業(yè)務(wù)邏輯類）所需的方法即可，這種機(jī)制也稱為“定制服務(wù)”，即為不同的客戶端提供寬窄不同的接口。

軟件公司開(kāi)發(fā)人員針對(duì)某CRM系統(tǒng)的客戶數(shù)據(jù)顯示模塊設(shè)計(jì)了如圖1所示接口

不符合接口隔離原則的設(shè)計(jì)

其中方法dataRead()用于從文件中讀取數(shù)據(jù)，方法transformToXML()用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成XML格式，方法createChart()用于創(chuàng)建圖表，方法displayChart()用于顯示圖表，方法createReport()用于創(chuàng)建文字報(bào)表，方法displayReport()用于顯示文字報(bào)表。

在實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)該接口很不靈活，例如如果一個(gè)具體的數(shù)據(jù)顯示類無(wú)須進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（源文件本身就是XML格式），但由于實(shí)現(xiàn)了該接口，將不得不實(shí)現(xiàn)其中聲明的transformToXML()方法（至少需要提供一個(gè)空實(shí)現(xiàn)）；如果需要?jiǎng)?chuàng)建和顯示圖表，除了需實(shí)現(xiàn)與圖表相關(guān)的方法外，還需要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建和顯示文字報(bào)表的方法，否則程序編譯時(shí)將報(bào)錯(cuò)。

使用接口隔離原則后的設(shè)計(jì)

在圖中，由于在接口CustomerDataDisplay中定義了太多方法，即該接口承擔(dān)了太多職責(zé)，一方面導(dǎo)致該接口的實(shí)現(xiàn)類很龐大，在不同的實(shí)現(xiàn)類中都不得不實(shí)現(xiàn)接口中定義的所有方法，靈活性較差，如果出現(xiàn)大量的空方法，將導(dǎo)致系統(tǒng)中產(chǎn)生大量的無(wú)用代碼，影響代碼質(zhì)量；另一方面由于客戶端針對(duì)大接口編程，將在一定程序上破壞程序的封裝性，客戶端看到了不應(yīng)該看到的方法，沒(méi)有為客戶端定制接口。因此需要將該接口按照接口隔離原則和單一職責(zé)原則進(jìn)行重構(gòu)，將其中的一些方法封裝在不同的小接口中，確保每一個(gè)接口使用起來(lái)都較為方便，并都承擔(dān)某一單一角色，每個(gè)接口中只包含一個(gè)客戶端（如模塊或類）所需的方法即可。

在使用接口隔離原則時(shí)，我們需要注意控制接口的粒度，接口不能太小，如果太小會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中接口泛濫，不利于維護(hù)；接口也不能太大，太大的接口將違背接口隔離原則，靈活性較差，使用起來(lái)很不方便。一般而言，接口中僅包含為某一類用戶定制的方法即可，不應(yīng)該強(qiáng)迫客戶依賴于那些它們不用的方法。

其他設(shè)計(jì)原則

?迪米特法則(Law of? Demeter, LoD)：一個(gè)軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)盡可能少地與其他實(shí)體發(fā)生相互作用。

?合成/聚合復(fù)用原則(Composite/Aggregate Reuse Principle,CARP)

?You Ain’t Gonna Need It (YAGNI)

迪米特法則還有幾種定義形式，包括：不要和“陌生人”說(shuō)話、只與你的直接朋友通信等，在迪米特法則中，對(duì)于一個(gè)對(duì)象，其朋友包括以下幾類：

(1) 當(dāng)前對(duì)象本身(this)；

(2) 以參數(shù)形式傳入到當(dāng)前對(duì)象方法中的對(duì)象；

(3) 當(dāng)前對(duì)象的成員對(duì)象；

(4) 如果當(dāng)前對(duì)象的成員對(duì)象是一個(gè)集合，那么集合中的元素也都是朋友；

(5) 當(dāng)前對(duì)象所創(chuàng)建的對(duì)象。

任何一個(gè)對(duì)象，如果滿足上面的條件之一，就是當(dāng)前對(duì)象的“朋友”，否則就是“陌生人”。在應(yīng)用迪米特法則時(shí)，一個(gè)對(duì)象只能與直接朋友發(fā)生交互，不要與“陌生人”發(fā)生直接交互，這樣做可以降低系統(tǒng)的耦合度，一個(gè)對(duì)象的改變不會(huì)給太多其他對(duì)象帶來(lái)影響。

迪米特法則要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該盡量減少對(duì)象之間的交互，如果兩個(gè)對(duì)象之間不必彼此直接通信，那么這兩個(gè)對(duì)象就不應(yīng)當(dāng)發(fā)生任何直接的相互作用，如果其中的一個(gè)對(duì)象需要調(diào)用另一個(gè)對(duì)象的某一個(gè)方法的話，可以通過(guò)第三者轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)調(diào)用。簡(jiǎn)言之，就是通過(guò)引入一個(gè)合理的第三者來(lái)降低現(xiàn)有對(duì)象之間的耦合度。

在將迪米特法則運(yùn)用到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中時(shí)，要注意下面的幾點(diǎn)：在類的劃分上，應(yīng)當(dāng)盡量創(chuàng)建松耦合的類，類之間的耦合度越低，就越有利于復(fù)用，一個(gè)處在松耦合中的類一旦被修改，不會(huì)對(duì)關(guān)聯(lián)的類造成太大波及；在類的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，每一個(gè)類都應(yīng)當(dāng)盡量降低其成員變量和成員函數(shù)的訪問(wèn)權(quán)限；在類的設(shè)計(jì)上，只要有可能，一個(gè)類型應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成不變類；在對(duì)其他類的引用上，一個(gè)對(duì)象對(duì)其他對(duì)象的引用應(yīng)當(dāng)降到最低。

在一個(gè)新的對(duì)象里面使用一些已有的對(duì)象,使之成為新對(duì)象的一部分;新的對(duì)象通過(guò)這些向?qū)ο蟮奈蛇_(dá)到復(fù)用已有功能的目的.這個(gè)設(shè)計(jì)原則有另一個(gè)簡(jiǎn)短的表述:要盡量使用合成/聚合,盡量不要使用繼承.