设计模式的七大原则

前言

　　一直感觉设计模式非常的高大上，正好现在有空闲时间，准备学习学习设计模式相关的知识。该篇文章主要是关于七大设计模式原则。

正文

　　设计模式的七大原则有：

　　　　开闭原则

　　　　里氏替换原则

　　　　依赖倒置原则

　　　　单一职责原则

　　　　接口隔离原则

　　　　迪米特法则（最少知道原则）

　　　　合成复用原则

　　

　　下面是对各个原则的详细解释：

 

　　1、开闭原则：

　　（1）基本介绍：

　　　①开闭原则（Open Closed Principle）是编程中最基础、最重要的设计原则。

　　　②一个软件实体如类，模块和函数应该对扩展开放（对提供方），对修改关闭（对使用方）。用抽象构建框架，用实现扩展细节。

　　　③当软件需要变化时，尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化，而不是通过修改已有的代码来实现变化。

　　（2）作用：

　　　①对软件测试的影响，即软件遵守开闭原则的话，软件测试时只需要对扩展的代码进行测试就可以了，因为原有的测试代码仍然能够正常运行。

　　　②可以提高代码的可复用性，即粒度越小，被复用的可能性就越大；在面向对象的程序设计中，根据原子和抽象编程可以提高代码的可复用性。

　　　③可以提高软件的可维护性，即遵守开闭原则的软件，其稳定性高和延续性强，从而易于扩展和维护。

　　（3）实现方法：

　　　可以通过“抽象约束、封装变化”来实现开闭原则，即通过接口或者抽象类为软件实体定义一个相对稳定的抽象层，而将相同的可变因素封装在相同的具体实现类中。

 

　　2、里氏替换原则：

　　（1）基本介绍：

　　　①如果对每个类型为 T1 的对象 o1，都有类型为 T2 的对象 o2，使得以 T1 定义的所有程序 P 在所有的对象 o1 都代换成 o2 时，程序 P 的行为没有发生变化，那么类型 T2 是类型 T1 的子类型。换句话说，所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。

　　　②子类可以扩展父类的功能，但是不能修改父类原有的功能。

　　　③在使用继承时，遵循里氏替换原则，在子类中尽量不要重写父类的方法。

　　　④里氏替换原则告诉我们，继承实际上让两个类耦合性增强了，在适当的情况下，可以通过聚合，组合，依赖来解决问题。

　　（2）作用：

　　　①里氏替换原则是实现开闭原则的重要方式之一。

　　　②它克服了继承中重写父类造成的可复用性变差的缺点。

　　　③它是动作正确性的保证。即类的扩展不会给已有的系统引入新的错误，降低了代码出错的可能性。

　　（3）实现方法：

　　　子类继承父类时，除添加新的方法完成新增功能外，尽量不要重写父类的方法。

 

　　3、依赖倒置原则：

　　（1）基本介绍：

　　　①高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象。

　　　②抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。

　　　③依赖倒转（倒置）的中心思想是面向接口编程

　　（2）作用：

　　　①可以降低类间的耦合性。

　　　②可以提高系统的稳定性。

　　　③可以提高代码的可读性和可维护性。

　　（3）实现方法：

　　　①每个类尽量提供接口或抽象类，或者两者都具备。

　　　②变量的声明类型尽量是接口或者是抽象类。

　　　③任何类都不应该从具体类派生。

　　　④使用继承时尽量遵循里氏替换原则。

 

　　4、单一职责原则：

　　（1）基本介绍：

　　　一个类应该有且仅有一个引起它变化的原因，否则类应该被拆分。

　　（2）作用：

　　　①降低类的复杂度。一个类只负责一项职责，其逻辑肯定要比负责多项职责简单得多。

　　　②提高类的可读性。复杂性降低，自然其可读性会提高。

　　　③提高系统的可维护性。可读性提高，那自然更容易维护了。

　　　④变更引起的风险降低。变更是必然的，如果单一职责原则遵守得好，当修改一个功能时，可以显著降低对其他功能的影响。

　　（3）实现方法：

　　　发现出类的不同职责并将其分离，再封装到不同的类或模块中。

 

　　5、接口隔离原则：

　　（1）基本介绍：

　　　要为各个类建立它们需要的专用接口，而不要试图去建立一个很庞大的接口供所有依赖它的类去调用。

　　（2）作用：

　　　①将臃肿庞大的接口分解为多个粒度小的接口，可以预防外来变更的扩散，提高系统的灵活性和可维护性。

　　　②接口隔离提高了系统的内聚性，减少了对外交互，降低了系统的耦合性。

　　　③使用多个专门的接口还能够体现对象的层次，因为可以通过接口的继承，实现对总接口的定义。

　　（3）实现方法：

　　　①接口尽量小，但是要有限度。一个接口只服务于一个子模块或业务逻辑。

　　　②为依赖接口的类定制服务。只提供调用者需要的方法，屏蔽不需要的方法。

　　　③提高内聚，减少对外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

 

　　6、迪米特法则（最少知道原则）：

　　（1）基本介绍：

　　　①一个对象应该对其他对象保持最少的了解。

　　　②类与类关系越密切，耦合度越大。

　　　③迪米特法则（Demeter Principle）又叫最少知道原则，即一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说，对于被依赖的类不管多少复杂，都尽量将逻辑封装在类的内部。对外除了提供的public 方法，不对外泄露任何信息

　　　④只与你的直接朋友交谈，朋友类的定义是这样的：出现在成员变量、方法的输入输出参数中的类称为成员朋友类，而出现在方法体内部的类不属于朋友类。

　　（2）作用：

　　　①降低了类之间的耦合度，提高了模块的相对独立性。

　　　②由于亲合度降低，从而提高了类的可复用率和系统的扩展性。

　　（3）实现方法：

　　　①在类的划分上，应该创建弱耦合的类。类与类之间的耦合越弱，就越有利于实现可复用的目标。

　　　②在类的结构设计上，尽量降低类成员的访问权限。

 

　　7、合成复用原则：

　　（1）基本介绍：

　　　在软件复用时，要尽量先使用组合或者聚合等关联关系来实现，其次才考虑使用继承关系来实现（如果要使用继承关系，则必须严格遵循里氏替换原则）。

　　（2）作用：

　　　①维持了类的封装性。因为成分对象的内部细节是新对象看不见的，所以这种复用又称为“黑箱”复用。

　　　②新旧类之间的耦合度低。这种复用所需的依赖较少，新对象存取成分对象的唯一方法是通过成分对象的接口。

　　　③复用的灵活性高。这种复用可以在运行时动态进行，新对象可以动态地引用与成分对象类型相同的对象。

　　（3）实现方式：

　　　通过将已有的对象纳入新对象中，作为新对象的成员对象来实现的，新对象可以调用已有对象的功能，从而达到复用。