研磨设计模式 之 附录一 常见面向对象设计原则——跟着cc学设计系列
26.1? 设计模式和设计原则
面向对象的分析设计有很多原则,这些原则大都从思想层面,给我们指出了面向对象分析设计的正确方向,是我们进行面向对象分析设计应该尽力遵守的准则。
?????? 而设计模式已经是针对某个场景下某些问题的某个解决方案。也就是说这些设计原则是思想上的指导,而设计模式是实现上的手段,因此设计模式也是应该遵守这些原则的,换句话说,设计模式就是这些设计原则的一些具体体现。
?????? 既然设计模式是这些设计原则的具体体现,那也就意味着设计模式的思想上的根就是这些设计原则了,没错,可以这么认为。
这样一来,有些朋友就会很疑惑了,那么为何不重点讲讲设计原则呢?对于这个问题,我们有如下的考虑:
设计原则本身是从思想层面上进行指导,本身是高度概括和原则性的,只是一个设计上的大体方向,其具体实现并不是只有设计模式这一种。理论上来说,可以在相同的原则指导下,做出很多不同的实现来。每一种设计模式并不是单一的体现某一个设计原则,事实上,很多设计模式都是融合了很多个设计原则的思想,并不好特别强调设计模式对某个或者是某些设计原则的体现。而且每个设计模式在应用的时候也会有很多的考量,不同使用场景下,突出体现的设计原则也可能是不一样的。这些设计原则只是一个建议指导,事实上,在实际开发中,很少做到完全遵守,总是在有意无意的违反一些或者是部分设计原则。设计工作本来就是一个不断权衡的工作,有句话说得很好:“设计是一种危险的平衡艺术”,设计原则只是一个指导,有些时候,还要综合考虑业务功能、实现的难度、系统性能、时间与空间等很多方面的问题设计模式本身已经很复杂了,在一本书里面很难再去深入的探讨这些设计原则,这样也避免出现过多的重点内容,导致大家无所适从本书的目标是想与朋友们深入的探讨设计模式而不是设计原则,因此我们选择弱讲设计原则。事实上,就算你不懂这些设计原则,对本书的阅读也没有太大的影响,只是在一些问题认识的深度上可能会有一点阻碍。基于同样的道理,这里也没有过多从重构的角度去讲述设计模式。
当然,在某些设计模式里面,明显的体现了某些设计原则,我们也还是会与朋友们一起来讨论和分享的。
这里为不熟悉这些设计原则的朋友,简要准备了一些常见的、基本的面向对象设计原则的知识,可以先阅读这些内容,然后再回去看设计模式的内容,可能会有一定的帮助。但请注意,这并不是面向对象设计原则的全部,更多的知识,有机会再与朋友们一起分享。
26.2? 常见的面向对象设计原则所谓单一职责原则,指的就是:一个类应该仅有一个引起它变化的原因。
这里变化的原因就是所说的“职责”,如果一个类有多个引起它变化的原因,那么也就意味着这个类有多个职责,再进一步说,就是把多个职责耦合在一起了。
这会造成职责的相互影响,可能一个职责的变化,会影响到其它职责的实现,甚至引起其它职责跟着变化,这种设计是很脆弱的。
这个原则看起来是最简单和最好理解的,但是实际上是很难完全做到的,难点在于如何区分这个“职责”,这是个没有标准量化的东西,哪些算职责,到底这个职责有多大的粒度,这个职责如何细化等等。因此,在实际开发中,这个原则也是最容易违反的。
?????? 所谓开放-关闭原则,指的就是:一个类应该对扩展开放,对修改关闭。一般也被简称为开闭原则,开闭原则是设计中非常核心的一个原则。
?????? 开闭原则要求的是,类的行为是可以扩展的,而且是在不修改已有的代码的情况下进行扩展,也不必改动已有的源代码或者二进制代码。
?????? 看起来好像是矛盾的,怎么样才能实现呢?
实现开闭原则的关键就在于合理的抽象,分离出变化与不变化的部分,为变化的部分预留下可扩展的方式,比如:钩子方法、或是动态组合对象等等。
?????? 这个原则看起来也很简单,但事实上,一个系统要全部做到遵守开闭原则,几乎是不可能的,也没这个必要。适度的抽象可以提高系统的灵活性,使其可扩展、可维护,但是过度的抽象,会大大增加系统的复杂程度。应该在需要改变的地方应用开闭原则就可以了,而不用到处使用,从而陷入过度设计。
?????? 所谓里氏替换原则,指的就是:子类型必须能够替换掉它们的父类型。这很明显是一种多态的使用情况,它可以避免在多态的应用中,出现某些隐蔽的错误。
事实上,当一个类继承了另外一个类,那么子类就拥有了父类中可以继承下来的属性和操作,理论上来说,此时使用子类型去替换掉父类型,应该不会引起原来使用父类型的程序出现错误。
但是,很不幸的是,在某些情况下是会出现问题的,比如:如果子类型覆盖了父类型的某些方法,或者是子类型修改了父类型某些属性的值,那么原来使用父类型的程序就可能会出现错误,因为在运行期间,从表面上看,它调用的是父类型的方法,需要的是父类型方法实现的功能,但是实际运行调用的确是子类型覆盖实现的方法,而该方法跟父类型的方法并不一样,那就会导致错误的产生。
从另外一个角度来说,里氏替换原则是实现开闭的主要原则之一,开闭原则要求对扩展开放,扩展的一个实现手段就是使用继承,而里氏替换原则是保证子类型能够正确替换父类型,只有能正确替换,才能实现扩展,否则扩展了也会出现错误。
?????? 所谓依赖倒置原则,指的就是:要依赖于抽象,不要依赖于具体类。要做到依赖倒置,典型的应该做到:
高层模块不应该依赖于底层模块,二者都应该依赖于抽象抽象不应该依赖于具体实现,具体实现应该依赖于抽象?????? 很多人觉得,层次化调用的时候,应该是高层调用“底层所拥有的接口”,这是一种典型的误解。事实上,一般高层模块包含对业务功能的处理和业务策略选择,应该被重用,应该是高层模块去影响底层的具体实现。
因此,这个底层的接口,应该是由高层提出的,然后由底层实现的,也就是说底层的接口的所有权在高层模块,因此是一种所有权的倒置。
?????? 倒置接口所有权,这就是著名的Hollywood(好莱坞)原则:不要找我们,我们会联系你。
?????? 所谓接口隔离原则,指的就是:不应该强迫客户依赖于他们不用的方法。
这个原则用来处理那些比较“庞大”的接口,这种接口通常会有较多的操作声明,涉及到很多的职责。客户在使用这样的接口的时候,通常会有很多它不需要的方法,这些方法对于客户来讲,就是一种接口污染,相当于强迫用户在一大堆“垃圾方法”里面去寻找他需要的方法。
因此,这样的接口应该被分离,应该按照不同的客户需要来分离成为针对客户的接口,这样的接口里面,只包含客户需要的操作声明,这样既方便了客户的使用,也可以避免因误用接口而导致的错误。
分离接口的方式,除了直接进行代码分离之外,还可以使用委托来分离接口,在能够支持多重继承的语言里面,还可以采用多重继承的方式进行分离。
所谓最少知识原则,指的就是:只和你的朋友谈话。
这个原则用来指导我们在设计系统的时候,应该尽量减少对象之间的交互,对象只和自己的朋友谈话,也就是只和自己的朋友交互,从而松散类之间的耦合。通过松散类之间的耦合来降低类之间的相互依赖,这样在修改系统的某一个部分时候,就不会影响其它的部分,从而使得系统具有更好的可维护性。
那么究竟哪些对象才能被当作朋友呢?最少知识原则提供了一些指导:
当前对象本身通过方法的参数传递进来的对象当前对象所创建的对象当前对象的实例变量所引用的对象方法内所创建或实例化的对象总之,最少知识原则要求我们的方法调用,必须保持在一定的界限范围之内,尽量减少对象的依赖关系。
?????? 除了上面提到的这些原则,还有一些大家都熟知的原则,比如:
面向接口编程优先使用组合,而非继承当然也还有很多大家不是很熟悉的原则,比如:
一个类需要的数据应该隐藏在类的内部类之间应该零耦合,或者只有传导耦合,换句话说,类之间要么没有关系,要么只使用另一个类的接口提供的操作在水平方向上尽可能统一的分布系统功能。。。。。。等等还有很多,这里就不去详细讨论这些内容了。
---------------------------------------------------------------------------
私塾在线学习网原创内容 ?跟着cc学设计系列 之?研磨设计模式
研磨设计讨论群【252780326】
原创内容,转载请注明出处【http://sishuok.com/forum/blogPost/list/0/5891.html】
---------------------------------------------------------------------------