Java设计模式的六大原则（一）

单一职责原则

　　定义：不要存在多个导致类变更的原因，通俗的说，即一个类只负责一项职责。

　　问题由来：类T负责两个不同的职责P1，P2。当由于职责p1需求发生改变而需要修改类T时，有可能导致原本运行正常的职责P2功能发生故障。

　　解决方案：遵循单一职责原则，分别建立两个类T1、T2,使T1完成职责p1的功能，使T2完成职责p2的功能，这样当修改类T1时，不会使职责p2发生故障风险，同理当修改T2时，也不会使职责p1发生故障风险。

　　说到单一原则，很多人都会不屑一顾，因为它太简单了。稍微有经验的程序员即使重来没看过设计模式，每听说过单一职责原则，在设计软件时会自觉的遵守这一重要原则，因为这是常识。在软件编程中，谁也不希望因为修改了一个功能导致其他的功能发生故障。而避免出现这一问题的方法便是遵循单一职责原则。

　　虽然单一职责原则如此简单，并且被认为是常识，但是即便是经验丰富的程序员写出的程序，也有违背这一原则的代码存在。为什么会出现这种现象呢？因为有职责扩散。所谓职责扩散，就是因为某种原因，职责p被风化为粒度更细的职责p1和p2.

　　比如：类T只负责职责p这样的设计符合单一职责原则。后来由于某种原因，也许是需求变更了，也许是程序的设计者境界提高了，需要将职责p细分为粒度更细的职责p1和p2，这时如果要使用程序遵循单一职责原则，需要将类T也分解为两个类T1和T2,分别负责p1和p2这两个职责，但是在程序已经写好的情况下，这样做简直是太费时间，所以简单的修改T类用它来负责两个职责是一个比较不错的选择虽然这样做背向于单一职责原则.(这样做的风险在于职责扩散的不确定性，因为我们不会想到这个职责p在未来可能会扩散为p1,p2,p3...pn所以，在职责扩散到我们无法控制的程度之前，立刻对代码进行重构）。

　　举例说明，用一个类描述动物呼吸这个场景

　　　　class Animal{

   　　　　  public void breathe(String animal){
     　　　　 System.out.print(animal+"呼吸空气");
     　　　　}

   　　　 }

　　

　　public class Client｛
   　　  public static void main（String[]args）{
     　　　　 Animal animal=new Animal();
    　　　　  animal.breathe("牛");
     　　　　 animal.breathe("羊");
     　　　　 animal.breathe("猪");
  　　   }

     ｝

　  运行结果：
       牛呼吸空气
       羊呼吸空气
       猪呼吸空气 

　　程序上线后，发现问题了，并不是所有的动物都呼吸空气，比如鱼是呼吸水的。 修改时如果遵循单一职责原则，需要将Animal类细分为陆生动物类Terrestrial， 水生动物类Aquatic.

　　

　　class Terrestrial{
     　　public void breathe(String animal){
      　　　　System.out.print(animal+"呼吸空气");
     　　}

    　}

　　

　　 class Aquatic{
     　　public void breathe(String animal){
     　　 System.out.print(animal+"呼吸水");
    　　 }

    　}

　　

　　public class Client｛
　　　　public static void main（String[]args）{
　　　　　　Terrestrial animal=new Terrestrial();
　　　　　　 animal.breathe("牛");
　　　　　　 animal.breathe("羊");
　　　　　　 animal.breathe("猪");
　　　　　　 Aquatic fish=new Aquatic();
　　　　　　  fish.breathe("鱼");
　　　　　  }

　　　　｝
　　 运行结果：
　　　　牛呼吸空气
　　　　羊呼吸空气
　　　　猪呼吸空气 
　　　　鱼呼吸水

　　 如果这样修改花销是很大的，除了将原来的类分解之外，还需要修改客户端。而直接修改类 Animal来达成目的虽然违背了单一原则，但花销却小的多.

　　

　　class Animal{
    　　 public void breathe(String animal){
      　　if("鱼".equals(animal)){
     　　  System.out.print(animal+"呼吸水");

      　　}else{
       　　System.out.print(animal+"呼吸空气");
     　　 }
   　　  }
　　}
　　 public class Client｛
　　　　 public static void main（String[]args）{
　　　　 Animal animal=new Animal();
　　　　 animal.breathe("牛");
　　　　 animal.breathe("羊");
  　　　  animal.breathe("猪");
　　　　animal.breathe("鱼");
 　　　 }

     ｝
　  运行结果：
      　　 牛呼吸空气
     　　  羊呼吸空气
    　　   猪呼吸空气 
    　　   鱼呼吸水

　　

 　　另外一种修改方式
　　 class Animal{
　　　　 public void breathe1(String animal){
　　　　　　System.out.print(animal+"呼吸空气");
　　　　}
　　　　 public void breathe2(String animal){
　　　　　　System.out.print(animal+"呼吸水");
　　　　}
　　 }
　　 public class Client｛
　　　　 public static void main（String[]args）{
　　　　Animal animal=new Animal();
　　　　 animal.breathe1("牛");
　　　　 animal.breathe1("羊");
　　　　animal.breathe1("猪");
　　　　animal.breathe2("鱼");
　　　　 }

　　 ｝
      运行结果：
        牛呼吸空气
        羊呼吸空气
        猪呼吸空气
        鱼呼吸水

　　这种修改方式要简单的多，但是却存在着隐患：有一天需要将鱼分为呼吸淡水的鱼和 呼吸海水的鱼，则又需要修改Animal类的breathe方法，而对原有代码的修改会对调用 "牛、羊、猪"等相关功能带来风险，也许某一天你会发现程序运行结果变为"猪呼吸水",这种修改方式直接在代码级别上违背了单一职责原则，虽然修改起来最简单，但是隐患确是最大的。

 

　　 这种修改方式没有改动原来的方法，而是在类中新加了一个方法，这样虽然也违背了单一职责原则，但是再方法级别上却是符合单一职责原则，但是再方法级别上却是符合单一职责原则的，因为它并没有动原来方法的代码。这三种方式各有优缺点，那么在实际 编程中，采用哪一种呢？其实这真的比较难说，需要根据实际情况来确定。只有逻辑足够简单才可以在代码级别上违反单一原则;只有类中方法数量足够少，才可以在方法级别上 违反单一职责原则。
     在实际应用中的类都要复杂的多，一旦发生职责扩散而需要修改类时，除非这个类足够简单否则还是要遵循单一职责的原则。
     遵循单一职责的优点：
     可以降低类的复杂度，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。提高类的可读性，提高系统的可维护性。
     变更引起的风险降低，变更是必然的，如果单一职责遵守的好，当修改一个功能时 可以显著降低对其他功能的影响。
     单一原则不只是面对对象编程思想所持有，只要是模块化的程序设计，都适用单一职责原则。