面向对象原则

刚刚开始对设计模式的学习，以下为阅读《设计模式》（主编：刘伟）一书的记录和总结。

一、面向对象设计原则

面向对象设计原则是学习设计模式的基础，每一种设计模式都符合某一种或多种面向对象设计原则。

目标：同时提高或保证系统的可维护性和可复用性。

重构：重构是在不改变软件现有功能的基础上，通过调整程序代码改善软件的质量、性能，使其程序的设计模式和架构更趋合理，提高软件的扩展性和维护性。

面向对象设计原则有以下7个，这些原则不是孤立存在的，它们相互依赖，相互补充。

1. 单一职责原则；
2. 开闭原则；
3. 里式替换原则；
4. 依赖倒转原则；
5. 接口隔离原则；
6. 合成复用原则；
7. 迪米特原则；

二、单一职责原则

定义：一个对象应该只包含单一的职责，并且该职责被完整地封装在一个类中。

类的职责：（1）数据职责：属性；（2）行为职责：方法；

举例：把一个系统的某个模块比作富士康的流水线，那么每个类就是一个员工，对于生产一批零件来说（系统的目标），如果这个员工既要负责组装（职责1）和装夹（职责2），又要负责按按钮（职责3），还要负责输送（职责4），那么这个员工要做的事情就太多了，员工切换职责会导致时间和资源的浪费，从而大大降低工作效率。所以，需要将一系列职责分配给不同的员工，每个员工只负责一件事，组装完一个零件后，马上组装下一个零件，而不会受到其他职责的影响。让机械性的动作持续下去，省去不必要的时间浪费，提高了生产效率。对系统来说，单一职责有利于提高代码的可复用性，降低类之间的耦合度。

三、开闭原则

定义：一个软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。

可以为系统定义一个相对稳定的抽象层，而将不同的实现行为在具体的实现层中完成，当需求变更，需要对系统的功能进行扩展时，只需增加一个新的实现类，而不必修改抽象层和其他实现类。

举例：登录界面有一个按钮，这个按钮可以是圆形的，也可以是矩形的，那么可以对按钮进行抽象，增加一个AbstractButton抽象类，让CircleButton类和RectangleButton类都继承这个抽象类，在CircleButton的display()方法中具体实现一个圆形按钮并进行展示，在RectangleButton类的display()方法中具体实现一个矩形按钮并展示出来。而在登录界面采用AbstractButton进行变量的声明，当需要展示圆形按钮时，变量具体实现为CircleButton，当需要展示矩形按钮时，变量具体实现为RectangleButton。

四、里式替换原则

通俗表述：在软件中如果能够使用基类对象，则一定能使用子类对象来替换，反之不一定成立。

里式替换原则是实现开闭原则的重要方式之一，是实现面向对象设计的目标。

在程序中应该尽量使用基类类型来对对象进行定义，而在运行时再确定子类类型，用子类类型来替换父类对象。

五、依赖倒转原则

定义：高层模块不应该依赖低层模块，它们都应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象，即要面向接口编程，不要面向实现编程。

代码要依赖于抽象类，而不要依赖于具体的类。

在程序代码中传递参数时或在组合聚合关系中，尽量引用层次高的抽象层类，即使用接口和抽象类进行变量类型声明、参数类型声明、方法返回类型声明，以及数据类型的转换，而不要使用具体的类来声明。

类之间的耦合关系类型：

1. 零耦合关系；
2. 具体耦合关系；
3. 抽象耦合关系；

依赖注入方式：

1. 构造注入：通过构造函数传递实例变量；
2. 设置注入：通过setter()方法传递实例变量；
3. 接口注入：通过接口方法传递实例变量，即在具体的方法中，参数为某一接口类型的变量，通过方法的参数形式传递实例变量；

六、接口隔离原则

定义：一旦一个接口太大，就需要把它分割成一些更小的接口，使用该接口的客户端只需要知道和它有关的方法就可以了。

实现接口意味着需要实现接口中的所有方法，对于接口的一个具体实现类来说，如果一个接口中有很多和它不相关的方法，就会造成代码冗余。

有点像单一职责原则，只是对象从类变成接口。

七、合成复用原则

定义：尽量使用对象组合，而不是继承来达到复用的目的。

通过继承来实现复用，子类可以覆盖父类的方法，易于扩展，但会破坏系统的封装性。因为继承会将基类的实现细节暴露给子类，如果基类发生改变，则子类的实现也不得不发生改变。这种复用称为“白箱”复用。

通过组合/聚合关系来复用是将一个类的对象作为另一个类的对象的一部分，来达到复用的目的。对于一个由其他对象组合而成的对象来说，其他对象的具体实现细节对它不可见，当其他对象的实现细节发生改变时，它不需要发生改变，其耦合度较低，更加灵活。

八、迪米特原则

定义：（1）不要和“陌生人说话”；（2）只与你的直接朋友通信；（3）每一个软件单位对其他的单位都只有最少的知识，而且局限于那些与本单位密切相关的软件单位。

同一个软件实体应该尽可能少的与其他实体发生相互作用，这样，当一个模块修改时，就会尽量少的影响其他的模块，扩展会更容易。

当层与层之间的调用关系比较复杂时，可以在层之间引入一系列中间控制类，类中的方法负责处理逻辑的调用，当各层中需要新增类时，只需要修改现有的控制类就可以了。