面向对象的原则之单一职责原则

单一职责原则(Single Responsibility Principle, SRP)：

一个类只负责一个功能领域中的相应职责，或者可以定义为：就一个类而言，应该只有一个引起它变化的原因。

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　　亚当·斯密曾就制针业做过一个分工产生效率的例子。对于一个没有受过相应训练，又不知道怎样使用这种职业机械的工人来讲，即使他竭尽全力地工作，也许一天连一根针也生产不出来，当然更生产不出20根针了。但是，如果把这个行业分成各种专门的组织，再把这种组织分成许多个部门，其中大部分部门也同样分为专门的组织。把制针分为18种不同工序，这18种不同操作由18个不同工人来担任。那么，尽管他们的机器设备都很差，但他们尽力工作，一天也能生产12磅针。每磅中等型号针有4000根，按这个数字计算，十多个人每天就可以制造48000根针，而每个人每天能制造4800根针。如果他们各自独立地工作，谁也不专学做一种专门的业务，那么他们之中无论是谁都绝不可能一天制造20根针，也许连1根针也制造不出来。这就是企业管理中的分工，在面向对象的设计里，叫做单一职责原则（Single Pesponsibility Principle，SRP）。

　　在《敏捷软件开发》中，把“职责”定义为“变化的原因”，也就是说，就一个类而言，应该只有一个引起它变化的原因。说的简单点就是怎样设计一个类以及类的方法界定问题。这种问题很普遍，比如在MVC框架中，很多人会有这样的疑惑，对于表单插入数据库字段过滤与安全检查应该是放在control层处理还是model层处理，这类问题可以归到单一职责的范围。

　　单一职责有两个含义：一个是避免相同的职责分散到不同的类中，另一个是避免一个类承担太多职责。

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那为什么要遵守SRP呢？

1. 可以减少类之间的耦合。

   　　如果减少类之间的耦合，当需求变化时，只修改一个类，从而也就隔离了变化；如果一个类有多个不同职责，它们耦合在一起，当一个职责发生变化时，可能会影响其他职责。

2. 提高类的复用性

   　　修理电脑比修理电视机简单多了。主要原因就在于电视机各个部件之间的耦合性太高，而电脑则不同，电脑的内存、硬盘、声卡、网卡、键盘灯部件都可以很容易地单独拆卸和组装。某个部件坏了，换上新的即可。

   　　上面的例子就体现了单一职责的优势。由于使用了单一职责，使得“组件”可以方便地“拆卸”和“组装”。

   　　不遵守SRP会影响对该类的复用性。当只需要复用该类的某一个职责时，由于它和其他的职责耦合在一起，也就很难分离出。

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遵守SRP在实际代码开发中有没有什么应用？

　　有的。以数据持久层为例，所谓的数据持久层主要指的是数据库操作，当然，还包括缓存管理等。以数据库操作为例，如果是一个复杂的系统，那么就可能涉及多种数据库的相互读写等，这时就需要数据持久层支持多种数据库。应该怎么做？定义多个数据库操作类？你的想法已经很接近了，再进一步，就是使用工厂模式。

　　工厂模式（Factory）允许你在代码执行时实例化对象。它之所以被称为工厂模式是因为它负责“生产”对象。以数据库为例，工厂需要的就是根据不同的参数，生成不同的实例化对象。最简单的工厂就是根据传入的类型名实例化对象，如传入MySQL，就调用MySQL的类并实例化，如果是SQLite，则调用SQLite的类并实例化，甚至可以处理TXT、Excel等“类数据库”。工厂类也就是这样的一个类，它只负责生产对象，而不负责对象的具体内容。

　　设计模式里面的命令模式也是SRP的体现，命令模式分离“命令的请求者”和“命令的实现者”方面的职责。举一个很好理解的例子，就是你去餐馆吃饭，餐馆存在顾客、服务员、厨师三个角色。作为顾客，你只要列出菜单，传给服务员，由服务员通知厨师去实现。作为服务员，只需要调用准备饭菜这个方法（对厨师大喊“该炒菜了”），厨师听到要炒菜的请求，就立即去做饭。在这里，命令的请求和实现就完成了解耦。

　　在设计模式方面，不仅以上这两种体现了SRP，还有别的（比如代理模式）也体现了SRP。SRP不只是对类设计有意义，对以模块、子系统为单位的系统架构设计同样有意义。

　　模块、子系统也应该仅有一个引起它变化的原因，如MVC所倡导的各个层之间的相互分离其实就是SRP在系统总体设计中的应用。

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一些简单的应该遵循的做法如下：

　　根据业务流程，把业务对象提炼出来。如果业务流层的链路太复杂，就把这个业务对象分离为多个单一业务对象。当业务链标准化后，对业务对象的内部情况做进一步处理。把第一次标准化视为最高层抽象，第二次视为次高层抽象，以此类推，直到“恰如其分”的设计层次。

　　职责的分类需要注意。有业务职责，还要有脱离业务的抽象职责，从认识业务到抽象算法是一个层层递进的过程。就好比命令模式中的顾客，服务员和厨师的职责，作为老板（即设计师）的你需要规划好各自的职责范围，既要防止越俎代庖，也要防止互相推诿。