转贴-OO设计原则

敲响OO时代的丧钟——OO设计原则批判

OO设计原则！

　　这是很多开发资源网站必备的一个栏目、专题、至少也要转载一篇放在自己的网站上的东西。所有的程序员，如果你不开发面向对象的程序也就罢了——反正你已经落伍很久了，如果你要想开发OO程序，而竟然没有把那些OO设计原则熟读背诵，搞得滚瓜烂熟。那么你就完了，一个公司面试你的时候，问你：“你对SRP的理解是怎么样的？”，而你居然不知道SRP是什么，那么这家公司你也就别想进去了。作为OO程序员的《旧约圣经》(设计模式自然是《新约圣经》)他怎么就会那么神圣呢？

　　介绍OO设计原则的文章很多，我在google上搜索了一下：“约有58,200项符合OO设计原则的查询结果”。真正能够介绍得透彻的，还真是没几个。正好我手边有一本Bob大叔的《UML for JAVA Programmers》那上面的介绍，在我看来，是最好的OO设计原则介绍之一了。另外一本不在手边的《敏捷软件开发 原则、模式与实践》也是Bob大叔的，还要详尽一些。如果要批判，自然要找这样的靶子来练！

 

　　1、单一职责原则(SRP)

一个类只能因为一个原因而改变。

　　“A class should have one, and only one, reason to change.”

　　 这个原则何等的简单，又是何等的模糊呢？什么叫做一个原因呢？我们来看下面这个类：

 

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java代码: 

class User{
    private String name;
    private int age;
    public void setName(String name){
        this.name=name;
    }
    public void setAge(int age){
        this.age=age;
    }
}

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请问，这个类是不是违反了SRP原则呢？设置用户的名字与设置用户的年龄，是一个原因，还是两个原因呢？Bob大叔在自己的书里举了一个例子，说明了违反SRP原则的情况，一个Employee类，包含了计算工资和扣税金额、在磁盘上读写自己、进行XML格式的相互转换、并且能够打印自己到各种报表。我说拜托啊大叔！一个类里的方法多到如此惊人的程度，自然是违反了SRP原则，但是我们要为它瘦身，该瘦到什么程度呢？按照大叔继续给出的自己的答案，它把计算工资和扣税金额的两个功能留给了Employee，其他的分离了出去。这个答案正确吗？员工的工资和税收是自己算的？还是有一个“财务部”对象来计算的呢？且不说那么扫兴的事情，就看看那个类图里分离出来的那几个类：

EmployeeXMLConverter、EmployeeDatabase、TaxReport、EmployeeReport、PayrollReport。这些类还需要有自己的内部数据吗？请注意，他们事实上都是通过接受Employee对象的内部数据而工作的，换句话说，这些所谓的类，根本就不是什么类，只不过是一个个用Class关键字包裹起来的函数库！当我们看到一个臃肿的Employee类，被拆成6个各不相同的类之后，内心自然升起了“房子打扫干净之后的喜悦”。但是，且慢！灰尘到哪里去了呢？当我们把一个类拆成6个类之后，那个原本的类自然已经遵守了SRP原则，然后新诞生的5个类，是不是也该遵守SRP原则呢？如果我们不能将一个原则应用于整个系统设计中的所有的对象，仅仅像小孩打扫卫生一样，把灰尘扫到隔壁房间，这剩下的事情，谁来处理呢？

好吧，我们不要这么严厉，毕竟这只是一个原则，追问太深似乎并不合适。我只想再搞清楚几个问题：按照SRP原则，C++中是不是一律不应该出现多重继承呢？按照SPR原则，Java中的一个类是不是一律不应该既继承一个类，又实现一个对象呢？一个简单的POJO，被动态增强之类的办法，添加出来的新的持久化能力，是不是也是违反SRP原则的呢？归根结蒂，我的问题是：按照SPR原则，我那些剩下的，但是又必须要找地方写的代码，究竟应该写在哪里呢？

 

　　2、开放－封闭原则(OCP)

 软件实体(类、模块、方法等)应该允许扩展，不允许修改。

　　“Software entities (classes, modules, functions, etc.) should be open for extension, but closed for modification.”

　　这个原则倒是非常的清楚明白，你不能改已经写好的代码，而应该扩展已有的代码！如何做到这一点呢？Bob大叔举了一个经典的例子：个人认为这个例子说明的是一个使用接口，隔离相互耦合的类的通常做法。而且这个做法不应叫做OCP，而应该叫做DIP。查了一下c2.com里的OCP的解释：

 

　　In other words, (in an ideal world...) you should never need to change existing code or classes: All new functionality can be added by adding new subclasses and overriding methods, or by reusing existing code through delegation.

 

　　但是在Bob大叔的OCP解释中，这个原则的具体实现被偷换了概念，从“鼓励多使用继承”，变成了“鼓励面向接口编程”。为什么？因为继承式OCP实践已经被证明会带来相当多的副作用，而面向接口编程又如何呢？我们在讨论DIP的时候再详细讨论吧。

 

　　有一个在JavaEye的讨论的连接可以参考：对于OCP原则的困惑

 

　　3、里斯科夫替换原则(LSP)

　　子类型必须能够替代他们的基本类型。

　　“Subtype must be substitutable for their base types.”

　　对于这个问题，我都不用多说什么，只引用Bob大叔在c2上的一句话，以作为我的支持。

　　“I believe that LSP is falsely believed by some few to be a principle of OO design, when really it isn't.”

 

　　4、依赖关系倒置原则(DIP)

　　A.上层模块应该不依赖于下层模块，它们都依赖于抽象。

　　B.抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。

　　“A. High level modules should not depend upon low level modules. Both should depend upon abstractions. ”

　　“B. Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions.”

　　Bob大叔还补充说明了一下，这个原则的意思就又变了：更确切的说，不要依赖易变的具体类。也就是说，不容易变的具体类，还是可以依赖的。那么，当我们开始一次系统开放的时候，那些类是易变的具体类呢？那些类是不易变的具体类呢？怎么才算是易变、怎么才算是不易变呢？我们来看看代码吧：

 

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java代码: 

class A{
    public void doA(){
    }
}

class B{
    A a=new A();
    a.doA();
}

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　　 按照DIP原则，Class B依赖于一个具体实现类Class A，因此是可耻的！最起码你应该写成这样：

 

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java代码: 

interface A{
    public void doA(){
    }
}

class AImpl implements A{
    public void doA(){
    }
}

class B{
    A a=new AImpl();
    a.doA();
}

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　　这样，AImpl和B都依赖于Interface A，很漂亮吧。还不够好，A a=new AImpl();还是很丑陋的，应该进一步隔离！A a=AFactory.createA();在AFactory里，再写那些见不得人的new AImpl();代码。然后呢？这还没完，更加Perfect的办法，是采用XML配置＋动态IOC装配来得到一个A，这样，B就能够保证只知道这个世界上有一个Interface A，而不知道这个Interface A是从哪里来的了。这么做的理由是什么呢？有一个很吓人的理由：“如果A被B直接使用，那么对于A的任何改动，就会影响到B了。这就叫依赖，而这样的依赖会很危险！”

 

　　我们来看看这颇有说服力的话，漏洞何在？A的变化有两种情况，一种是只修改A中的方法的内部实现，无论是直接使用A还是使用Interface A的某一个实现，这时候B的代码都不用改。另一种是修改了方法的调用接口，如果是直接使用A的Class B，就需要修改相关的调用代码，而如果是使用接口的呢？就需要同时修改Class B和Interface A。这样看来，采用接口方式，反而需要修改更多的代码！这使用接口的好处何在？

 

　　5、接口隔离原则(ISP)

　　客户端不应该依赖于自己不用的方法。

　　“The dependency of one class to another one should depend on the smallest possible interface.”

 

　　这个我就不说了！因为这个原则和SPR原则是矛盾的！就像合成复用原则(CRP)与LSP原则矛盾一样。

 

　　关于这个批判，我昨天晚上只写了一半，今天算是虎头蛇尾的写完了。最后录一段Bob大叔的话，作为结尾：

 

　　什么时候应该运用这些原则呢？首先要给您一个痛苦的告诫，让所有系统在任何时候都完全遵循所有原则是不明智的。

　　运用这些原则的最好方式是有的放矢，而不是主动出击。在您第一次发现代码中有结构性的问题。或者第一次意识到某个模块受到另一个模块的改变的影响时，才应该来看看这些原则中是否有一条或者多条可以用来解决问题。

　　......

　　找到得分点的最佳办法是大量写单元测试。如果能够先写测试，再写要测试的代码，效果会更好。

　　让我来翻译一下上面的告诫。原则不是你可以用来预防问题的，而是当你已经陷入麻烦的时候，你可以停下来悔恨一下。至于解决之道，依然不是很清楚，因此，你需要写大量的单元测试。而且，大量的单元测试并不是帮你检查你的设计漏洞，而是帮你更真切的感受自己的设计是否正确。至于他究竟是不是正确，这就看个人自己的感觉了。更为惊人的是，在测试驱动开发的建议中，如何驱动开发的准则，竟然是循环的来自于OO设计原则的。

 

　　这样的OO设计原则，就像老爸老妈给我们的人生教诲：“你要做好人啊”，别的什么都没说。而且我们还遇到了话都说不清的糊涂爹娘，怎么才算好人，不清楚，怎么才算坏人呢？被警察抓了，肯定就是坏人了。至于如何才能做得更好？自己体会吧。