设计模式-6大设计原则

来源:互联网 发布:arena软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 13:56

1.单一职责
就一个类而言,应该仅有一个引起它变化的原因

关键是:减少耦合,提高类模块的复用性.

如果一个类里面封装的职责太多的话,可能会导致当改变一个职责的时候,同一个类里面的其他职责也会跟着变化,导致耦合性太强,不可复用。

单一职责原则是实现高内聚、低耦合的指导方针,它是最简单但又最难运用的原则,需要设计人员发现类的不同职责并将其分离,而发现类的多重职责需要设计人员具有较强的分析设计能力和相关实践经验。

2.开放-封闭原则
对于软件实体(类,模块,函数等)应该可以扩展,但是不可修改,即对于扩展是开放的,对于更改是关闭的

关键是:面对需求时,对程序的改动是通过增加新代码进行的,而不是更改现有的代码,使得系统易于扩展,维护,灵活

任何系统,随着时间的推移需求一定会变化的,当面对需求的变化时,我们应该尽量保证系统的设计框架是稳定的。如果一个软件设计符合开闭原则,那么可以非常方便地对系统进行扩展,而且在扩展时无须修改现有代码,使得软件系统在拥有适应性和灵活性的同时具备较好的稳定性和延续性。

抽象化是开闭原则的关键。在Java、C#等编程语言中,可以为系统定义一个相对稳定的抽象层,而将不同的实现行为移至具体的实现层中完成。在很多面向对象编程语言中都提供了接口、抽象类等机制,可以通过它们定义系统的抽象层,再通过具体类来进行扩展。如果需要修改系统的行为,无须对抽象层进行任何改动,只需要增加新的具体类来实现新的业务功能即可,实现在不修改已有代码的基础上扩展系统的功能,达到开闭原则的要求。

3.依赖倒转原则
高层模块不应该依赖底层模块,两个都应该依赖抽象
抽象不应该依赖细节,细节应该以来抽象,也就是要针对接口变成,而不要对实现编程。

举例:无论是主板,还是CPU,内存等都是针对接口设计的,如果针对实现设计,内存就要对应到具体的某个品牌的主板,那就会出现换内存需要把主板也换了的尴尬。

4.里式替换原则
子类可以以父类的身份出现,子类型必须能够替换掉他们的父类型,
针对基类编程,在程序运行时再确定具体子类。这样只有在实例化具体子类的过程时修改一下代码,其他的地方都不需要更改,子类的可替换性使得使用父类型的模块在无需修改的情况下就可以扩展,使得开闭原则,编程依赖抽象,不依赖于具体成为可能。

只有当子类可以替换掉父类,软件单位功能不受到影响时,父类才能真正被复用,而子类也能够在父类的基础上增加新的行为。

里氏代换原则是实现开闭原则的重要方式之一,由于使用基类对象的地方都可以使用子类对象,因此在程序中尽量使用基类类型来对对象进行定义,而在运行时再确定其子类类型,用子类对象来替换父类对象。

5.迪米特法则
一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用

迪米特法则要求我们在设计系统时,应该尽量减少对象之间的交互,如果两个对象之间不必彼此直接通信,那么这两个对象就不应当发生任何直接的相互作用,如果其中的一个对象需要调用另一个对象的某一个方法的话,可以通过第三者转发这个调用。简言之,就是通过引入一个合理的第三者来降低现有对象之间的耦合度。

在将迪米特法则运用到系统设计中时,要注意下面的几点:在类的划分上,应当尽量创建松耦合的类,类之间的耦合度越低,就越有利于复用,一个处在松耦合中的类一旦被修改,不会对关联的类造成太大波及;在类的结构设计上,每一个类都应当尽量降低其成员变量和成员函数的访问权限;在类的设计上,只要有可能,一个类型应当设计成不变类;在对其他类的引用上,一个对象对其他对象的引用应当降到最低。

就像中介者模式,刚开始是每个国家都有通信,交互过多,这时候就引入了中介者,信息通过中介者从一方传递到另一方。中介者类调用各个国家通信类里的方法,减少耦合。

6.接口隔离原则
使用多个专门的接口,而不使用单一的总接口,即客户端不应该依赖那些它不需要的接口。

根据接口隔离原则,当一个接口太大时,我们需要将它分割成一些更细小的接口,使用该接口的客户端仅需知道与之相关的方法即可。每一个接口应该承担一种相对独立的角色,不干不该干的事,该干的事都要干。

接口仅仅提供客户端需要的行为,客户端不需要的行为则隐藏起来,应当为客户端提供尽可能小的单独的接口,而不要提供大的总接口。在面向对象编程语言中,实现一个接口就需要实现该接口中定义的所有方法,因此大的总接口使用起来不一定很方便,为了使接口的职责单一,需要将大接口中的方法根据其职责不同分别放在不同的小接口中,以确保每个接口使用起来都较为方便,并都承担某一单一角色。接口应该尽量细化,同时接口中的方法应该尽量少,每个接口中只包含一个客户端(如子模块或业务逻辑类)所需的方法即可,这种机制也称为“定制服务”,即为不同的客户端提供宽窄不同的接口

在使用接口隔离原则时,我们需要注意控制接口的粒度,接口不能太小,如果太小会导致系统中接口泛滥,不利于维护;接口也不能太大,太大的接口将违背接口隔离原则,灵活性较差,使用起来很不方便。一般而言,接口中仅包含为某一类用户定制的方法即可,不应该强迫客户依赖于那些它们不用的方法。

总结设计模式基本都是围绕6大原则+面向对象三大特征进行的,23个设计模式完全可以抽象成一个设计模式,利用抽象类或接口,子类继承抽象类,或者类实现接口(依赖倒转原则),类之间聚合依赖关系(迪米特法则),子类以父类的身份出现(里氏替换原则),类功能单一(单一职责)增加新功能时,增加子类(开闭原则)