软件设计与开发原则

在软件开发中,前人对软件系统的设计和开发总结了一些原则和模式,不管用什么语言做开发,都将对我们系统设计和开发提供指导意义。

  1. S单一职责原则SRP
  • 一个类(大到模块,小到方法)承当的职责越少,它被复用的可能性越大
  • 降低类的复杂性,类的数据职责和行为职责清晰明确
  • 提供类的可读性和维护性
  • 变更引起的风险降低(如果接口的单一职责做得好,一个接口修改只对相应的类有影响,对其他接口无影响,这对系统的扩展性、维护性都有非常大的帮助)
  1. O开放封闭原则OCP
  • 定义:一个软件实体(类、模块、函数)应该对扩展开放,对修改关闭。一个好的系统是在不修改源代码的情况下,可以扩展你的功能。而实现开闭原则的关键就是抽象化。
  • 实现开闭原则的关键就是抽象化:在“开-闭”原则中,不允许修改的是抽象类或者接口,允许扩展的是具体的实现类。抽象类和接口在“开-闭”原则中扮演者极其重要的角色,既要预知可能变化的需求,又要预见所有可能已知的扩展。
  • 可变性的封闭原则:找到系统的可变因素,将它封装起来。不要把你的可变因素放在多个类中,或则散落在程序的各个角落,而应该将可变的因素封套起来,并且切记不要所有的可变因素封套在一起,最好的解决办法是,分块封套你的可变因素,避免超大类超长类超长方法的出现。
  • 给程序添加艺术气息,将程序艺术化是我们的目标。设计模式中模板方法模式和观察者模式都是开闭原则的极好体现。
  1. I接口隔离原则(Interface Segregation Principle)
  • 定义:一旦一个接口太大,则需要将它分割成一些更细小的接口,使用该接口的客户端仅需知道与之相关的方法即可。
  • 每一个接口应该承担一种相对独立的角色,不多不少,不干不该干的事,该干的事都要干。
  • 接口仅仅提供客户端需要的行为,即所需的方法,客户端不需要的行为则隐藏起来,应当为客户端提供尽可能小的单独的接口,而不要提供大的总接口。
  1. D依赖倒置原则DIP(Dependency-Inversion Principle)
  • 定义:要依赖抽象,而不要依赖具体的实现,具体而言就是高层模块不依赖于底层模块,二者共同依赖于抽象。抽象不依赖于具体,具体依赖于抽象。
  • 要针对接口编程,不针对实现编程
  • 依赖倒转原则是里氏代换原则的补充
  1. 合成/聚合复用原则(Composite/Aggregate ReusePrinciple, CARP)
  • 定义:又叫做合成复用原则(Composite ReusePrinciple, CRP),尽量使用对象组合,而不是继承来达到复用的目的。
  • 在面向对象设计中,可以通过两种基本方法在不同的环境中复用已有的设计和实现,即通过组合/聚合关系或通过集成。
  • 组合/聚合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,因此一般首选使用组合/聚合来实现复用;其次才考虑继承,在使用继承时,需要严格遵循里氏代换原则,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。
  • 合成(组合):表示一个整体与部分的关系,指一个依托整体而存在的关系(整体与部分不可以分开);比如眼睛和嘴对于头来说就是组合关系,没有了头就没有眼睛和嘴,它们是不可分割的。在UML中,组合关系用带实心菱形的直线表示。
  • 聚合:聚合是比合成关系的一种更强的依赖关系,也表示整体与部分的关系(整体与部分可以分开);比如螺丝和汽车玩具的关系,螺丝脱离玩具依然可以用在其它设备之上。在UML中,聚合关系用带空心菱形的直线表示。
  1. 面向对象设计原则:
  • 封装变化
  • 少用继承,多用组合
  • 针对接口编程,不针对实现编程
  • 为交互对象之间的松耦合设计而努力
  • 类应该对扩展开放,对修改封闭(开闭OCP原则)
  • 依赖抽象,不要依赖于具体类(依赖倒置DIP原则)
  • 密友原则:只和朋友交谈(最少知识原则,迪米特法则)
    说明:一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解,将方法调用保持在界限内,只调用属于以下范围的方法:该对象本身(本地方法)对象的组件,被当作方法参数传进来的对象,此方法创建或实例化的任何对象。
  • 别找我(调用我)我会找你(调用你)(好莱坞原则)
  • 一个类只有一个引起它变化的原因(单一职责SRP原则)

-- 2018/06/18 端午
-- 魔都

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