面向对象设计原则

1. 概述

支持可维护性,提高系统的可复用性

2.设计原则

2.1 单一职责原则 Single Responsibility Principle

一个类只负责一个功能领域中的相应职责,只负责一个功能领域中的相应职责。

承担的责任越多,那被复用的可能性就越小。多职责意味着是把多个类耦合了起来

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CustomerDataChart类包含了与数据库的连接,查询客户信息和创建显示图标三大方面的功能,应该将其分为三个类,分别进行处理

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DBUtil 负责连接数据库
CustomerDao 负责操作数据库中的Customer表
CustomerDataChart 负责图表的生成的显示

2.2 开闭原则 Open-Closed Principle

软件实体应对拓展开放,而对修改关闭。软件实体应该尽量在不修改原有代码的情况下进行扩展。

为了满足开闭原则,需要对系统进行抽象化设计!!!为系统定义一个相对稳定的抽象层,而后将不同的实现行为移至具体的实现层中完成。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。

开闭原则1.jpg

开闭原则2.jpg

加一个抽象类,每一种Chart可以extends这个抽象类,然后做具体的实现。在ChartDisplay类中,可以实例化Chart类,调用其display()方法来显示对应的图表。当要改变的时候,加一个实现类,在客户端注入这个对象即可。

2.3 里氏代换原则 Liskov Substitution Principle

所有引用基类对象的地方能够透明地使用其子类的对象

在软件中,将一个基类的对象替换成其子类对象,程序将不会产生任何错误和异常,反过来则不成立。

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,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。

2.3.1 注意事项

  1. 子类的所有方法必须在父类中声明,或子类必须实现父类中声明的所有方法。根据里氏代换原则,为了保证系统的扩展性,在程序中通常使用父类来进行定义,如果一个方法只存在子类中,在父类中不提供相应的声明,则无法在以父类定义的对象中使用该方法。
  2. 我们在运用里氏代换原则时,尽量把父类设计为抽象类或者接口,让子类继承父类或实现父接口,并实现在父类中声明的方法,运行时,子类实例替换父类实例,我们可以很方便地扩展系统的功能,同时无须修改原有子类的代码,增加新的功能可以通过增加一个新的子类来实现。里氏代换原则是开闭原则的具体实现手段之一。

里氏原则1.jpg

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通过增加抽象类,让子类来替换父类的方式来进行编程,增强代码的复用性。

2.4 依赖倒转原则 Dependence Inversion Principle

抽象不应该依赖于细节,细节应该依赖于抽象

针对接口编程,而不是针对实现编程。

在程序代码中传递参数时或者在关联关系中,尽量引用层次高的抽象层类,即,使用接口和抽象类进行变量类型声明、参数类型声明、方法返回类型声明,以及数据类型的转换等,而不要用具体类来做这些事情。

为了确保该原则的应用,一个具体类应当只实现接口或抽象类中声明过的方法,而不要给出多余的方法,否则将无法调用到在子类中增加的新方法。

在实现依赖倒转原则时,我们需要针对抽象层编程,而将具体类的对象通过依赖注入(DependencyInjection, DI)的方式注入到其他对象中,依赖注入是指当一个对象要与其他对象发生依赖关系时,通过抽象来注入所依赖的对象。常用的注入方式有三种,分别是:

  • 构造注入

构造注入是指通过构造函数来传入具体类的对象

  • 设值注入(Setter注入)

设值注入是指通过Setter方法来传入具体类的对象

  • 接口注入

而接口注入是指通过在接口中声明的业务方法来传入具体类的对象。

这些方法在定义时使用的是抽象类型,在运行时再传入具体类型的对象,由子类对象来覆盖父类对象。

加了一个抽象的DataConvertor,面向它来进行编程,然后在Config里面定义到底需要哪一个Convertor的具体实现类

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2.5 接口隔离原则 Interface Segragation Principle

使用多个专门接口,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。

每个接口应该承担一种相对独立的角色

尽量提供窄接口,根据不同的职责分别放在不同的小接口当中

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。

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接口隔离2.jpg

2.6 合成复用原则 Composite Reuse Principle

尽量使用对象组合,而不是继承来达到复用的目的

在一个新的对象里,通过关联关系(组合关系和聚合关系)来使用一些已有对象,使之成为新对象的一部分。新对象通过委派调用已有对象的方法达到复用功能的目的。

先考虑组合,再考虑继承

组合/聚合可以使系统更加灵活,降低类与类之间的耦合度,一个类的变化对其他类造成的影响相对较少;其次才考虑继承,在使用继承时,需要严格遵循里氏代换原则,有效使用继承会有助于对问题的理解,降低复杂度,而滥用继承反而会增加系统构建和维护的难度以及系统的复杂度,因此需要慎重使用继承复用

继承复用会破坏系统的封装性,因为继承会将基类的实现细节暴露给子类——> 白箱复用。如果基类发生改变,子类的实现也必须改变。这样子做没有足够的灵活性。

组合或者聚合关系是将已有对象纳入到新对象当中,使之成为新对象的一部分。新对象可以调用已有对象的功能,但是具体实现是对其不可见的。合成复用可以在运行时动态进行,新对象可以动态的引用与成员对象类型相同的其他对象。

对于”Has A”关系,使用合成复用,对于”Is A”关系,使用继承

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合成复用2.jpg

2.7 迪米特法则 Law of Demeter

一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用,这是对软件实体之间通信的限制。

当其中一个模块发生修改时,会尽量少地影响其他模块,扩展会相对容易。

只与直接的朋友通信,包括:

  1. 当前对象本身
  2. 以参数形式传入到当前对象方法中的对象
  3. 当前对象的成员对象
  4. 当前对象所创建的对象

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。

!!! 通过引入中间件来降低整体的耦合度

迪米特1.jpg

迪米特2.jpg

3. Reference

LiuWei’s CSDN


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文章标题:面向对象设计原则

文章字数:2.2k

本文作者:Leilei Chen

发布时间:2020-02-02, 14:03:01

最后更新:2020-02-03, 19:23:37

原始链接:https://www.llchen60.com/%E9%9D%A2%E5%90%91%E5%AF%B9%E8%B1%A1%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E5%8E%9F%E5%88%99/

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