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C#设计模式学习笔记:设计原则
本笔记摘抄自:https://www.cnblogs.com/PatrickLiu/p/8287784.html,记录一下学习过程以备后续查用。
写代码也是有原则的,我们之所以使用设计模式,主要是为了适应变化,提高代码复用率,使软件更具有可维护性和可扩展性。如果我们能更好的理
解这些设计原则,对我们理解面向对象的设计模式也是有帮助的,因为这些模式的产生是基于这些原则的。
设计原则包括:单一职责原则(SRP)、开闭原则(OCP)、里氏替换原则(LSP)、依赖倒置原则(DIP)、接口隔离原则(ISP)、合成复用原
则(CRP)、迪米特法则(LoD)。
下面我们就分别介绍这七种设计原则:
一、单一职责原则(SRP)
1)SRP(Single Responsibilities Principle)的定义:就一个类而言,应该仅有一个引起它变化的原因。简而言之,就是功能要单一。
2)如果一个类承担的职责过多,就等于把这些职责耦合在一起,一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类完成其它职责的能力。这种耦合会导致
脆弱的设计,当变化发生时,设计会遭受到意想不到的破坏。(敏捷软件开发)
3)软件设计真正要做的许多内容,就是发现职责并把那些职责相互分离。
小结:单一职责原则(SRP)可以看做是低耦合、高内聚在面向对象原则上的引申,将职责定义为引起变化的原因,以提高内聚性来减少引起变化的
原因。责任过多,引起它变化的原因就越多,这样就会导致职责依赖,大大损伤其内聚性和耦合度。
二、开闭原则(OCP)
1)OCP(Open-Close Principle)的定义:就是说软件实体(类、方法等等)应该可以扩展(扩展可以理解为增加),但是不能在原来的方法或者类上修
改,也可以这样说,对增加代码开放,对修改代码关闭。
2)OCP的两个特征: 对于扩展(增加)是开放的,因为它不影响原来的,这是新增加的。对于修改是封闭的,如果总是修改,逻辑会越来越复杂。
小结:开闭原则(OCP)是面向对象设计的核心思想。遵循这个原则可以为我们面向对象的设计带来巨大的好处:可维护(维护成本小、做管理简
单、影响最小)、可扩展(有新需求,增加就好)、可复用(不耦合,可以使用以前代码)、灵活性好(维护方便、简单)。开发人员应该仅对程序中
出现频繁变化的那些部分做出抽象(但是不能过激,对应用程序中的每个部分都刻意地进行抽象同样也不是一个好主意,拒绝不成熟的抽象和抽象本身
一样重要)。
三、里氏替换原则(LSP)
1)LSP(Liskov Substitution Principle)的定义:子类型必须能够替换掉它们的父类型。更直白的说,LSP是实现面向接口编程的基础。
小结:任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现,所以我们可以实现面向接口编程。 LSP是继承复用的基石,只有当子类可以替换掉基类,软件
的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而子类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对开闭原则的补充,实现开闭原则的关键步
骤就是抽象化,而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。
里氏替换原则的经典反例:正方形不是长方形、玩具枪不能杀人、鸵鸟不会飞。
四、依赖倒置原则(DIP)
1)DIP(Dependence Inversion Principle)的定义:抽象不应该依赖细节,细节应该依赖于抽象。简单说就是,我们要针对接口编程,而不要针对实现
编程。
2)高层模块不应该依赖低层模块,两个都应该依赖抽象,因为抽象是稳定的。抽象不应该依赖具体(细节),具体(细节)应该依赖抽象。
小结:依赖倒置原则其实可以说是面向对象设计的标志,如果在我们编码的时候考虑的是面向接口编程,而不是简单的功能实现,体现了抽象的稳定
性,只有这样才符合面向对象的设计。
五、接口隔离原则(ISP)
1)接口隔离原则(Interface Segregation Principle, ISP)指的是使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好。也就是说不要让一个单一的接口承担
过多的职责,而应把每个职责分离到多个专门的接口中,进行接口分离,过于臃肿的接口是对接口的一种污染。
2)使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好。
3)一个类对另外一个类的依赖性应当是建立在最小的接口上的。
4)一个接口代表一个角色,不应当将不同的角色都交给一个接口。没有关系的接口合并在一起,形成一个臃肿的大接口,这是对角色和接口的污染。
5)“不应该强迫客户依赖于它们不用的方法。接口属于客户,不属于它所在的类层次结构。”这个说得很明白了,再通俗点说,不要强迫客户使用它们
不用的方法,如果强迫用户使用它们不使用的方法,那么这些客户就会面临由于这些不使用的方法的改变所带来的改变。
小结:接口隔离原则(ISP)告诉我们,在做接口设计的时候,要尽量设计的接口功能单一,功能单一,使它变化的因素就少,这样就更稳定。其实这
体现了高内聚、低耦合的原则,这样做也避免接口的污染。
六、合成复用原则(CRP)
1)组合复用原则(Composite Reuse Principle, CRP)就是在一个新的对象里面使用一些已有的对象,使之成为新对象的一部分,新对象通过向这些
对象的委派达到复用已用功能的目的。简单地说,就是要尽量使用合成/聚合,尽量不要使用继承。
2)要使用好组合复用原则,首先需要区分”Has--A”和“Is--A”的关系。“Is--A”是指一个类是另一个类的“一种”,是属于的关系,而“Has--A”则不同,它表
示某一个角色具有某一项责任。导致错误的使用继承而不是聚合的常见的原因是错误地把“Has--A”当成“Is--A”。例如:鸡是动物,这就是“Is-A”的表现,
某人有一支手枪,People类型里面包含一个Gun类型,这就是“Has-A”的表现。
小结:合成复用原则可以使系统更加灵活,类与类之间的耦合度降低,一个类的变化对其他类造成的影响相对较少,因此一般首选使用合成来实现复
用;其次才考虑继承,在使用继承时,需要严格遵循里氏替换原则,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。
七、迪米特法则(Law of Demeter)
1)迪米特法则(Law of Demeter,LoD)又叫最少知识原则(Least Knowledge Principle,LKP),指的是一个对象应当对其他对象有尽可能少的了
解。也就是说,一个模块或对象应尽量少的与其他实体之间发生相互作用,使得系统功能模块相对独立,这样当一个模块修改时,影响的模块就会越少,
扩展起来更加容易。
2)关于迪米特法则其他的一些表述有:只与你直接的朋友们通信,不要跟“陌生人”说话。
3)外观模式(Facade Pattern)和中介者模式(Mediator Pattern)就使用了迪米特法则。
小结:迪米特法则的初衷是降低类之间的耦合,实现类型之间的高内聚、低耦合,这样可以解耦。但是凡事都有度,过分的使用迪米特原则,会产生
大量这样的中介和传递类,导致系统复杂度变大。所以在采用迪米特法则时要反复权衡,既做到结构清晰,又要高内聚低耦合。
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