软件设计原则

介绍一下软件常用的设计原则

设计原则

开闭原则

开闭原则(Open-Closed Principle, OCP)是指一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放、对修改关闭。所谓的开闭,也正是对扩展和修改两个行为的一个原则。强调的是用抽象构建框架,用实现扩展细节,可以提高软件系统的可复用性及可维护性,添加一个新的功能应该是,在已有代码基础上扩展代码(新增模块、类、方法等),而非修改已有代码(修改模块、类、方法等)。开闭原则,是面向对象设计中最基础的设计原则,它指导我们如何建立稳定灵活的系统,例如:我们版本更新,尽可能不修改源代码,但是可以增加新功能。

依赖倒置原则

依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle,DIP)是指设计代码结构时,高层模块不应该依赖底层模块,二者都应该依赖其抽象。抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象。通过依赖倒置,可以 减少类与类之间的耦合性,提高系统的稳定性,提高代码的可读性和可维护性,并能够降低修改程序所造成的风险。

单一职责原则

单一职责(Simple Responsibility Pinciple,SRP)是指不要存在多于一个导致类变更的原因。假设我们有一个 Class 负责两个职责,一旦发生需求变更,修改其中一个职责的逻辑代码,有可能会导致另一个职责的功能发生故障。这样一来,这个 Class 存在两个导致类变更的原因。如何解决这个问题呢? 我们就要给两个职责分别用两个 Class 来实现,进行解耦,后期需求变更维护互不影响。这样的设计, 可以降低类的复杂度,提高类的可读性,提高系统的可维护性,降低变更引起的风险。总体来说就是一 个 Class/Interface/Method 只负责一项职责。

接口隔离原则

接口隔离原则(Interface Segregation Principle, ISP)是指用多个专门的接口,而不使用单一的总接口,客户端不应该依赖它不需要的接口。

这个原则指导我们在设计接口时应当注意一下几点:

  1. 一个类对一类的依赖应该建立在最小的接口之上。

  2. 建立单一接口,不要建立庞大臃肿的接口。

  3. 尽量细化接口,接口中的方法尽量少(不是越少越好,一定要适度)。

接口隔离原则符合我们常说的高内聚低耦合的设计思想,从而使得类具有很好的可读性、可扩展性和可维护性。我们在设计接口的时候,要多花时间去思考,要考虑业务模型,包括以后有可能发生变更的地方还要做一些预判。所以,对于抽象,对业务模型的理解是非常重要的。

迪米特法则

迪米特原则(Law of Demeter LoD)是指一个对象应该对其他对象保持最少的了解,又叫最少知道原则(Least Knowledge Principle,LKP),尽量降低类与类之间的耦合。迪米特原则主要强调只和朋友交流,不和陌生人说话。出现在成员变量、方法的输入、输出参数中的类都可以称之为成员朋友类, 而出现在方法体内部的类不属于朋友类。

里氏替换原则

里氏替换原则(Liskov Substitution Principle,LSP)是指如果对每一个类型为 T1 的对象 o1,都有类型为 T2 的对象 o2,使得以 T1 定义的所有程序 P 在所有的对象 o1 都替换成 o2 时,程序 P 的行为没有发生变化,那么类型 T2 是类型 T1 的子类型。
定义看上去还是比较抽象,可以理解为一个软件实体如果适用一个父类的话, 那一定是适用于其子类,所有引用父类的地方必须能透明地使用其子类的对象,子类对象能够替换父类 对象,而程序逻辑不变。总结一下:子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。

  1. 子类可以实现父类的抽象方法,但不能覆盖父类的非抽象方法。
  2. 子类中可以增加自己特有的方法。
  3. 当子类的方法重载父类的方法时,方法的前置条件(即方法的输入/入参)要比父类方法的输入参数更宽松。
  4. 当子类的方法实现父类的方法时(重写/重载或实现抽象方法),方法的后置条件(即方法的输出/返回值)要比父类更严格或相等。

合成复用原则

合成复用原则(Composite/Aggregate Reuse Principle,CARP)是指尽量使用对象组合(has-a)/ 聚合(contanis-a),而不是继承关系达到软件复用的目的。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。

继承我们叫做白箱复用,相当于把所有的实现细节暴露给子类。

组合/聚合也称之为黑箱复用,对类 以外的对象是无法获取到实现细节的。

要根据具体的业务场景来做代码设计,其实也都需要遵循 OOP 模型。

思维导图

设计原则

打赏

请我喝杯咖啡吧~

支付宝
微信