面向对象设计的四大原则

    多年前看到的一篇Bob Tarr 著，outmyth 译的文章，虽然这四个原则都是我们平日里熟知的，但是很多时候我们却想不起来用，今日再读仍受益匪浅。特转载一下，希望大家都能从中有所收获。

 

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     法则1：优先使用（对象）组合，而非（类）继承[ Favor Composition Over Inheritance ]

     组合： 是一种通过创建一个组合了其它对象的对象，从而获得新功能的复用方法。将功能委托给所组合的一个对象，从而获得新功能。

    优点：

    1）容器类仅能通过被包含对象的接口来对其进行访问。

    2）“黑盒”复用，因为被包含对象的内部细节对外是不可见。

    3）实现上的相互依赖性比较小。（译者注：被包含对象与容器对象之间的依赖关系比较少）

    4）每一个类只专注于一项任务。

    5） 通过获取指向其它的具有相同类型的对象引用，可以在运行期间动态地定义（对象的）组合。

    缺点：

    1）从而导致系统中的对象过多。

    2）为了能将多个不同的对象作为组合块（composition block）来使用，必须仔细地对接口进行定义。

    继承： （类）继承是一种通过扩展一个已有对象的实现，从而获得新功能的复用方法。

    优点：

    1）容易进行新的实现，因为其大多数可继承而来。

    2）易于修改或扩展那些被复用的实现。

    缺点：

    1）破坏了封装性，因为这会将父类的实现细节暴露给子类。

    2）“白盒”复用，因为父类的内部细节对于子类而言通常是可见的。

    3）当父类的实现更改时，子类也不得不会随之更改。

    4）从父类继承来的实现将不能在运行期间进行改变。

    Coad规则--仅当下列的所有标准被满足时，方可使用继承：

    1）子类表达了“是一个…的特殊类型”，而非“是一个由…所扮演的角色”。

    2）子类的一个实例永远不需要转化（transmute）为其它类的一个对象。

    3）子类是对其父类的职责（responsibility）进行扩展，而非重写或废除（nullify）。

    4）子类没有对那些仅作为一个工具类（utility class）的功能进行扩展。

    5）对于一个位于实际的问题域（Problem Domain）的类而言，其子类特指一种角色（role），交易（transaction）或设备（device）。

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     法则2：针对接口编程，而非（接口的）实现[ Program To An Interface, Not An Implementation ]

    接口： 接口是一个对象在对其它的对象进行调用时所知道的方法集合。一个对象可以有多个接口（实际上，接口是对象所有方法的一个子集）； 类型是对象的一个特定的接口。不同的对象可以具有相同的类型，而且一个对象可以具有多个不同的类型。一个对象仅能通过其接口才会被其它对象所了解。某种意义上，接口是以一种非常局限的方式，将“是一种…”表达为“一种支持该接口的…”。接口是实现插件化的关键

    接口的优点：

    1）Client不必知道其使用对象的具体所属类。

    2）一个对象可以很容易地被（实现了相同接口的）的另一个对象所替换。

    3）对象间的连接不必硬绑定（hardwire）到一个具体类的对象上，因此增加了灵活性。

    4）松散藕合（loosens coupling）。

    5）增加了重用的可能性。

    6）提高了（对象）组合的机率，因为被包含对象可以是任何实现了一个指定接口的类。

   接口的缺点：

    设计的复杂性略有增加：（译者注：接口表示“…像…”（LikeA）的关系，继承表示“…是…”（IsA）的关系，组合表示“…有…”（HasA）的关系。）

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     法则3：开放－封闭法则（OCP）

     软件组成实体应该是可扩展的，但是不可修改的。[ Software Entities Should Be Open For Extension, Yet Closed For Modification ]

     1）开放-封闭法则认为我们应该试图去设计出永远也不需要改变的模块。

     2）我们可以添加新代码来扩展系统的行为。我们不能对已有的代码进行修改。

     3）符合OCP的模块需满足两个标准：

     4）可扩展，即“对扩展是开放的”（Open For Extension）－模块的行为可以被扩展，以需要满足新的需求。

     5）不可更改，即“对更改是封闭的”（Closed for Modification）－模块的源代码是不允许进行改动的。

     我们能如何去做呢？

     1）抽象（Abstraction）

     2）多态（Polymorphism）

     3）继承（Inheritance）

     4）接口（Interface）

     一个软件系统的所有模块不可能都满足OCP，但是我们应该努力最小化这些不满足OCP的模块数量。开放－封闭法则是OO设计的真正核心。符合该法则便意味着最高等级的复用性（reusability）和可维护性（maintainability）。

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     法则4：Liskov替换法则（LSP）

     使用指向基类（超类）的引用的函数，必须能够在不知道具体派生类（子类）对象类型的情况下使用它们。[ Function Thar Use Referennces To Base(Super) Classes Must Be Able To Use Objects Of Derived(Sub) Classes Without Knowing It ]

     显而易见，Liskov替换法则（LSP）是根据我所熟知的“多态”而得出的。

     1）若一个函数未能满足LSP，那么可能是因为它显式地引用了超类的一些或所有子类。这样的函数也违背了OCP，因为当我们创建一个新的子类时，会不得不进行代码的修改。

     2）Liskov替换法则（LSP）清楚地表明了ISA关系全部都是与行为有关的。

     3）为了保持LSP（并与开放－封闭法则一起），所有子类必须符合使用基类的client所期望的行为。

     4）一个子类型不得具有比基类型（base type）更多的限制，可能这对于基类型来说是合法的，但是可能会因为违背子类型的其中一个额外限制，从而违背了LSP！

     5）LSP保证一个子类总是能够被用在其基类可以出现的地方！