前章 Caché 程序员必须知道的七大原则

单一职责原则

定义

  • 就一个类而言,应该仅有一个引起它变化的原因。
  • 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消弱或者抑制这个类完成其他职责的能力。
  • 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。

判断

  • 如果你能够想到多于一个的动机去改变一个类,那么这个类就具有多于一个的职责。

反例

反例一:

ClassMethod Filter(flag)
{
    q:(flag'=0)&&(..First())
    q:(flag=0)&&(..Second())
    q:(..Third())
}

反例二:

ClassMethod GetStr()
{
    s str1 = ""     
    s str2 = ""         
    f i = 1 : 1 :100 d
    .s str1 = str1 + i
    .s str2 = str2 + i
    q 
}

正例

正例一:

ClassMethod FirstFilter()
{
    q:(..First())
    q:(..Third())
}
ClassMethod SecondFilter()
{
    q:(..Second())
    q:(..Third())
}
ClassMethod CommonFilter()
{
    q:(..Third())
}

正例二:

ClassMethod GetStr1()
{
    s str1 = ""     
    f i = 1 : 1 :10 d
    .s str1 = str1 + i
    q 
}
ClassMethod GetStr2()
{
    s str2 = ""         
    f i = 1 : 1 :10 d
    .s str2 = str2 + i
    q 
}

有人会问:正例二,这种明明可以一次循环就可以获取变量str1,str2,分成了2次降低了程序效率。但是如果业务逻辑复杂str1,str2,往往要经过循环里的各种处理才会得到。所以在一定可控的效率范围内,牺牲一点点效率,换取代码的复用性可维护性是值得的。

开放-封闭原则

定义

软件实体(类,模块,函数,等等)应该可以拓展,但是不可修改。

  • 对于拓展是开放的。
  • 对于更改是封闭的。

现实

  • 绝对的修改关闭是不可能的。无论模块是多么的“封闭”,都会存在一些无法对之封闭的变化。
  • 既然不可能完全封闭,设计人员必须对于他设计的模块应该对哪种变化封闭做出选择。
  • 他应该先猜测出最有可能发生的变化种类,然后构造抽象来给那些变化。

应对

  • 在我们最初编写代码时,假设变化不会发生。当变化发生时,我们就创建抽象来隔离以后发生的同类变化。
  • 比如,第一章简单工厂模式的需求,加法算法。当需要再增加一个减法时,需要修改原来这个类,这就违背了 开放-封闭原则 ,于是你就该考虑重构程序,增加一个抽象的运算类,通过一些面向对象的手段,继承,多态来隔离加法,减法的耦合程度
  • 面对需求,对程序的改动是通过增加新代码进行的,而不是更改现有的代码。
  • 我们希望的是在开发工作展开就知道可能发生的变化。查明可能发生的变化所等待的时间越长,要创建正确的抽象就越困。所以详细设计一定要覆盖全面。

依赖颠倒原则

定义

  • 高层模块不应该依赖低层模块。两个都应该依赖抽象。
  • 抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象。
  • 通俗讲,针对接口编程,不要对实现编程。

举例

  • 电脑CPU,内存,主板,都是可插拔式。针对统一接口,设计不用的硬件。配件坏了直接换掉即可。
  • 录音机,强耦合,出问题,也不好定位。好比写程序都混在一起,找出错误非常困难。

里氏替换原则

定义

  • 子类型必须能够替换掉他们的父类型
    一个软件实体如果使用的是一个父类,那么一定适用于其子类,而且他观察不出父类对象和子类对象区别。也就是说,在软件里面,把父类都替换成它的子类,程序的行为没有变化。
  • 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;
  • 子类中可以增加自己特有的方法;
  • 子类的方法重载父类的方法时,输入参数要比父类方法的输入参数更宽松。

多态的表现

迪米特法则

定义

  • 如果两个类不必彼此直接通信,那么这两个类就不应当发生直接的相互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话,可以通过第三者转发这个调用。
  • 在类的结构设计上,每一个类都应当尽量降低成员的访问权限,也就是说,一个类包装好自己的private状态,不需要让别的类知道的字段或行为就不要公开。
  • 迪米特法则其根本思想是强调了类之间的松耦合。
  • 类之间的耦合越弱,越有利于复用,一个处于弱耦合的类被修改,不会对有关系的类造成波及。

接口隔离原则

定义

一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上

缺点

  • 接口粒度太大,灵活低。
  • 接口粒度太小,导致接口数量剧增

合成/聚合复用原则

  • 集合表示一种弱的拥有关系,体现的是A对象可以包含B对象,但B对象不是A对象的一部分。
  • 合成则是一种强的拥有关系,体现了严格的部分和整体关系,部分和整体的生命周期一样。
  • 继承是一种强耦合的结构。父类变,子类就必须要变。

有点

优先使用对象的合成/聚合将有助于你保持每个类被封装,并被集中在单个任务上,这样类和类继承层次保持较小规模,并且不太可能增长为不可控制的庞然大物、

示例

例如,大雁有两个翅膀,翅膀与大雁是部分和整体的关系,并且他们的生命周期是相同的,于是大雁和翅膀就是合成关系。而大雁是群居动物,所以每只大雁都属于一个雁群,一个雁群可以有多只大雁,所以大雁与雁群是聚合关系。

初识UML类图

一张图带带你理解UML类图关系。


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