面向对象设计原则

网上看到对许多对面向对象设计原则的总结，有五大原则的，也有六大原则的，甚至还有更多的。于是我个人也学习了一下，可能是自己各方面的知识还比较贫瘠，感觉理解起来并没有想象的那么容易，自己也学着总结归纳了一下，来加深自己的印象，也能更好提升自己对面向对象更深层次的理解。

　　我这里用了最常用的五大原则

　　S  = 单一责任原则
　　O = 开闭原则
　　L  = Liscov替换原则
　　I  = 接口隔离原则
　　D = 依赖倒置原则

　　原则一：单一职责原则

这里引用别人的一张图片，我觉得这张图片是最好说明单一职责原则的了，从现实世界的一个工具，再到虚拟世界的一个类（class），一个函数或方法（function）绝对不可能做到万能，如果把一个类或一个方法的功能做的太复杂化，那么它的设计就是充满挑战的，就算你完成了这项伟大的设计，但它也未必能达到你预期的效果，而且你后期对它的维护也将充满挑战，所以不如不把复杂的功能简单化，把简单的功能细节化,人性化，这才是你对程序设计最原始的初衷

　　原则二：开闭原则

这里不得不提到对开闭原则的一句最经典的话：对扩展开放，对修改关闭。在现实生活中我们会对一个人的穿着打扮做出一些评价，是否经常在耳旁会有人说“你今天这身打扮真漂亮”，“这衣服正适合你”。说了这么多，我最终想表达的就是我们在更换自己的衣服时，我们的身体是绝对不会做任何更改的，代码亦是如此，这里我想也不用我多说，对代码好的扩展就好比给程序加上了漂亮的衣服，使程序更好的发挥自己的功能,但是你程序不得不说你程序本身长得”漂不漂亮“，也要看你最初对封装代码设计了,当然这里只是举例，肯定没有只加衣服这么简单，^^。

　　原则三：Liscov替换原则（里氏替换原则）

这个原则起初是最让我懵比的原则，因为一听它那高大上的名字就把我震住了，里氏替换原则海报描述了:"子类型必须能够替换它们的基类."或者, 换句话说:"使用基类引用的函数必须能够使用派生类而无须了解派生类."，看完这句话后的我还是不太懂，于是我又查阅资料，得出了我对他的理解，其实它就是面向对象编程的基本原则. 叫做多态性,在基本的面向对象原则中, "继承" 通常被描述成 "is a" 的关系。怎么说呢，举个例子，我们说一句话：“麻雀是可以飞行的动物”，在这句话中麻雀是子类，动物是父类（或者说是接口），它实现了父类所定义的“飞”这个方法，但是它满足Liscov替换原则所说的子类型必须能够替换它们的基类这个原则吗？答案很简单，你反过来说这句话就好了：“动物是可以飞行的麻雀”，那人，狗，猫也是动物，它们也要实现飞这个方法，但是他们可以飞吗，很显然“麻雀”并不能替换它的基类“动物”，所以它是不满足里氏替换原则的，那“麻雀是可以飞行的动物”这样的设定会造成那些不良的后果呢？你可以像想一下，如果把”动物“作为接口，定义一个“飞”的方法，这样做所有的动物都要去实现飞，那这样的设定很显然是不符合逻辑的。那我们对这句话稍微做一点改进呢？改成：“麻雀是可以飞行的鸟类”，把鸟作为接口，定义飞方法，这样做结果又如何呢，反过来说：“鸟类是可以飞行的麻雀”，很明显，这样设计也不太符合里氏替换原则，那怎样的设计才能符合里氏替换原则呢，其实很简单，把这句话改成：“麻雀是可以飞行的”，这样就好了，哈哈，你是不是会说：什么鬼，你会问麻雀是可以飞行的什么呢？起始你并不需要说明他是可以飞行的什么，只要知道它可以飞行就好了，反过来说“可以飞行的是麻雀”，“可以飞行的是飞机”，“可以飞行的是竹蜻蜓”，，，都可以，我们定义了一个IFlyable（可以飞行的）接口，这样更抽象，但也更加灵活了，我们不必在担心人，狗，猫要不要实现飞的问题了，只要可以飞的东西都去实现IFlyable接口就好了，其实在C#中，我们会用到许多接口，比如说IEnumerable（可以列举的）,IComparable(可比较的)，它们对接口的定义是不是和IFlyable（可以飞行的）接口一样，其实那就是传说中的里氏替换原则，把接口定义的更加功能化，抽象化，能更好的处理继承之间的关系。

　　原则四：接口隔离原则

接口隔离原则海报的意思是这样的：“用户不应该被迫依赖他们不使用的接口。”

假设你想去买一台电视机并且有两种类型可以选择，其中一种有很多开关和按钮，但是多数对你来说用不到，另一种只有几个开关和按钮，并且看来你很熟悉怎么用。如果这两种电视机提供同样的功能，你会选择哪一种？当然是第二种了。因为你不需要看起来很麻烦而且对我也不必要的开关和按钮。同样的，假如你有一些类，你通过接口暴露了类的功能，这样外部就能够知道类中可用的功能，客户端也可以根据接口来设计。当然那，如果接口太大，或是 暴露的方法太多，从外部看也会很混乱。接口包含的方法太多也会降低可复用性， 这种包含无用方法的”胖接口“无疑会增加类的耦合。

这还会引起其他的问题。如果一个类视图实现接口，它需要实现接口中所有的方法，哪怕一点都用不到。所以，这样会增加系统复杂度，降低系统可维护性和稳定性。

接口隔离原则确保接口实现自己的职责，且清晰明确，易于理解，具有可复用性。

下面的接口是一个“胖接口”，这违反接口隔离原则：

违反接口隔离原则的接口示例

注意，IBird接口定义 Fly（）的行为有许多鸟类的行为。现在，如果一只鸟类（比方说，鸵鸟）实现了这个接口，它将会实现不必要的 Fly（）的行为（鸵鸟不会飞）。

“胖接口”应该分隔成两个不同的接口，IBird 和IFlyingBird，而IFlyingBird继承于IBird。

接口隔离原则的例子中正确版本的接口

 

如果有一只不会飞的鸟（比如，驼鸟），只要用IBird接口即可，如果有一保会飞的鸟（比如，翠鸟），只要用IFlyingBird接口即可。

　　 原则五：依赖倒置原则

依赖倒置原则概念：高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，而是，都应该依赖于抽象。我们用一个现实的例子来理解。你的汽车是用很多部件组成，比如发动机，车轮，空调和其他的部件，它们并没有严格的构建在一个部件里；就是说，它们都是“插件”，要是引擎或着车轮出了问题，你可以单独修理它，甚至换一个用。

替换时，你只需要保证沉沦符合汽车的设计（汽车能使用任何1500CC的引擎或任何18寸的车轮）。

 

当然，你可以在1500CC 的位置上安装2000 CC的引擎，对某些制造商都一样（丰田汽车）。

 

可如果你的汽车部件不是“可拔插”的呢？那太可怕了！这样的话，要是汽车引擎故障，你得整车修理，或者买一辆新车！那么怎么做到"可插拔"呢？关键是”抽象“

现实世界中，汽车是高层级的模块/实体，它依赖于底层级的模块/实体，例如引擎和轮子。

相较于直接依赖于实体的引擎或轮子，汽车应该依赖于抽象的引擎或轮子的规格，这样只要是符合这个抽象规格的引擎或轮子，都可以装到车里跑。

 

来看看下面的图：

依赖倒置原则的类层次结构

所以，如果代码不遵循依赖倒置，就有下面的风险：

• 使用低层级类会破环高层级代码；
• 当低层级的类变化时，需要太多时间和代价来修改高层级代码；
• 代码可复用性不高

好啦，总结完了，当时里面许多的概念和图片是从相关资料整理过来的，感觉自己对面向对象设计的理解又有所加强^^

除 SOLID 原则外还有很多别的面向对象原则。比如：

• “组合替代继承”：是说“用组合比用继承好”;
• “笛米特法则”：是说“类对其它类知道的越少越好”;
• “共同封闭原则”：是说“相关类应该一起打包”;
• “稳定抽象原则”：这是说"类越稳定，就越应该是抽象类";