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面向對象程式設計五大原則

單一職責原則SRP:Single Responsibility Principle

開放封閉原則OCP:Open-Close Principle

Liskov替換原則LSP:Liskov Substitution Principle

依賴倒置原則DIP:Dependency Invertion Principle

接口隔離原則ISP:Interface Separate Principle

  在面向對象設計中,如何通過很小的設計改變就可以應對設計需求的變化,這是令設計者極為關注的問題。為此不少OO先驅提出了很多有關面向對象的設計原則用于指導OO的設計和開發。下面是幾條與類設計相關的設計原則。

1. 開閉原則(the Open Closed Principle OCP)

   一個子產品在擴充性方面應該是開放的而在更改性方面應該是封閉的。是以在進行面向對象設計時要盡量考慮接口封裝機制、抽象機制和多态技術。該原則同樣适合 于非面向對象設計的方法,是軟體工程設計方法的重要原則之一。我們以收音機的例子為例,講述面向對象的開閉原則。我們收聽節目時需要打開收音機電源,對準 電台頻率和進行音量調節。但是對于不同的收音機,實作這三個步驟的細節往往有所不同。比如自動收縮電台的收音機和按鈕式收縮在操作細節上并不相同。是以, 我們不太可能針對每種不同類型的收音機通過一個收音機類來實作(通過重載)這些不同的操作方式。但是我們可以定義一個收音機接口,提供開機、關機、增加頻 率、降低頻率、增加音量、降低音量六個抽象方法。不同的收音機繼承并實作這六個抽象方法。這樣新增收音機類型不會影響其它原有的收音機類型,收音機類型擴 展極為友善。此外,已存在的收音機類型在修改其操作方法時也不會影響到其它類型的收音機。 

2. 替換原則 (the Liskov Substitution Principle LSP)

  子類應當可以替換父類并出現在父類能夠出現的任何地方。這個原則是Liskov于1987年提出的設計原則。它同樣可以從Bertrand Meyer 的DBC (Design by Contract) 的概念推出。

  我們以學生為例,夜校生為學生的子類,是以在任何學生可以出現的地方,夜校生均可出現。這個例子有些牽強,一個能夠反映這個原則的例子時圓和橢圓,圓是橢圓的一個特殊子類。是以任何出現橢圓的地方,圓均可以出現。但反過來就可能行不通。 

  運用替換原則時,我們盡量把類B設計為抽象類或者接口,讓C類繼承類B(接口B)并實作操作A和操作B,運作時,類C執行個體替換B,這樣我們即可進行新類的擴充(繼承類B或接口B),同時無須對類A進行修改。

3. 依賴原則 (the Dependency Inversion Principle DIP)

  在進行業務設計時,與特定業務有關的依賴關系應該盡量依賴接口和抽象類,而不是依賴于具體類。具體類隻負責相關業務的實作,修改具體類不影響與特定業務有關的依賴關系。

  在結構化設計中,我們可以看到底層的子產品是對高層抽象子產品的實作(高層抽象子產品通過調用底層子產品),這說明,抽象的子產品要依賴具體實作相關的子產品,底層子產品的具體實作發生變動時将會嚴重影響高層抽象的子產品,顯然這是結構化方法的一個"硬傷"。

  面向對象方法的依賴關系剛好相反,具體實作類依賴于抽象類和接口。

  為此,我們在進行業務設計時,應盡量在接口或抽象類中定義業務方法的原型,并通過具體的實作類(子類)來實作該業務方法,業務方法内容的修改将不會影響到運作時業務方法的調用。 

4. 接口分離原則(the Interface Segregation Principle ISP)

    采用多個與特定客戶類有關的接口比采用一個通用的涵蓋多個業務方法的接口要好。

  ISP原則是另外一個支援諸如COM等元件化的使能技術。缺少ISP,元件、類的可用性和移植性将大打折扣。

  這個原則的本質相當簡單。如果你擁有一個針對多個客戶的類,為每一個客戶建立特定業務接口,然後使該客戶類繼承多個特定業務接口将比直接加載客戶所需所有方法有效。

以 上四個原則是面向對象中常常用到的原則。此外,除上述四原則外,還有一些常用的經驗諸如類結構層次以三到四層為宜、類的職責明确化(一個類對應一個具體職 責)等可供我們在進行面向對象設計參考。但就上面的幾個原則看來,我們看到這些類在幾何分布上呈現樹型拓撲的關系,這是一種良好、開放式的線性關系、具有 較低的設計複雜度。一般說來,在軟體設計中我們應當盡量避免出現帶有閉包、循環的設計關系,它們反映的是較大的耦合度和設計複雜化。 

原文位址 http://blog.csdn.net/sanshiqiduer/archive/2008/04/15/2295219.aspx