面向对象(OOP)设计七大原则最易理解

面向对象设计七大原则

        • 一.开闭原则
        • 二.里氏替换原则
        • 三.依赖倒置原则
        • 四.单一职责原则
        • 五.接口隔离原则
        • 六.迪米特法则
        • 七.合成复用原则

一.开闭原则

开闭原则(Open Closed Principle,OCP)由勃兰特·梅耶 提出,他在 1988 年的著作《面向对象软件构造》中提出:软件实体应当对扩展开放,对修改关闭(Software entities should be open for extension,but closed for modification),这就是开闭原则的经典定义。

这里的软件实体包括以下几个部分:

1.项目中划分出的模块
2.类与接口
3.方法

开闭原则的含义是:当应用的需求改变时,在不修改软件实体的源代码或者二进制代码的前提下,可以扩展模块的功能,使其满足新的需求

(通俗讲就是:你可以加新方法,新类,新模块,但不能改原有方法,原有类,原有模块。如果需要新功能,我就新加一个功能的方法,哪怕我这个方法放到那里不用,它也不会影响之前的代码,但是我不能把原来的某个方法修改一下,把这个功能放进去,因为这样就有可能影响这个方法正常运行。)

二.里氏替换原则

里氏替换原则由麻省理工学院计算机科学实验室的里斯科夫(Liskov)女士在 1987 年的“面向对象技术的高峰会议”(OOPSLA)上发表的一篇文章《数据抽象和层次》(Data Abstraction and Hierarchy)里提出来的,她提出:继承必须确保超类所拥有的性质在子类中仍然成立。(说白了就是:我父类传给你啥,你子类就用啥,祖传的东西别给老子瞎改!)
里氏替换原则主要阐述了有关继承的一些原则,也就是什么时候应该使用继承,什么时候不应该使用继承,以及其中蕴含的原理。里氏替换原是继承复用的基础,它反映了基类与子类之间的关系,是对开闭原则的补充,是对实现抽象化的具体步骤的规范。
里氏替换原则通俗来讲就是:子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能

(打个“比如”:父类是“自行车”类,自行车是可以骑得,你加个车篮子,现在它可以装鸡蛋了,同时它也还可以骑,这完全没问题!但是你要是像本山大叔似的,把它改成了轮椅,这就不行!因为它不能骑了,它还是“自行车”吗,既然它不是“自行车”,那它为什么要继承“自行车”类呢?是不是有点涉及到哲学的问题了,哈哈!
如果非得要用一句话来描述里氏替换原则,那就是:不要重写父类方法!)

三.依赖倒置原则

依赖倒置原则是 Object Mentor 公司总裁罗伯特·马丁于 1996 年在 C++Report 上发表的文章。
依赖倒置原则的原始定义为:高层模块不应该依赖低层模块,两者都应该依赖其抽象;抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象
其核心思想是:要面向接口编程,不要面向实现编程
依赖倒置原则是实现开闭原则的重要途径之一,它降低了客户与实现模块之间的耦合。
由于在软件设计中,细节具有多变性,而抽象层则相对稳定,因此以抽象为基础搭建起来的架构要比以细节为基础搭建起来的架构要稳定得多。这里的抽象指的是接口或者抽象类,而细节是指具体的实现类。
使用接口或者抽象类的目的是制定好规范和契约,而不去涉及任何具体的操作,把展现细节的任务交给它们的实现类去完成。

(又到了举例子的时间:接口是什么?就是模板。比如现在你要去投简历,但是呢无从下手,你就问你的小伙伴,你有简历模板吗?小伙伴说,有啊!等我下午去给你打印一份。然后你很放心的就等着他去打印了,到了下午,他把打印好的简历就给了你。你看了一眼,what?!!姓名:张三,年龄:20…怎么全是小伙伴的信息?这还怎么填自己的东西啊!然后你就去问小伙伴了,小伙伴说,没办法,谁让你“继承”我呢?我是“具体实现”,我“依赖”了老师给我的简历模板。你听到后,又赶紧去找老师要了一份干净的简历模板,这才把简历写了出来,这就是依赖倒置原则:要面向接口编程,不要面向实现编程)。

四.单一职责原则

单一职责原则又称单一功能原则,由罗伯特·C.马丁于《敏捷软件开发:原则、模式和实践》一书中提出的。这里的职责是指类变化的原因,单一职责原则规定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。
单一职责原则的核心就是:控制类的粒度大小、将对象解耦、提高其内聚性
该原则提出对象不应该承担太多职责,如果一个对象承担了太多的职责,至少存在以下两个缺点:
1.一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类实现其他职责的能力;
2.当客户端需要该对象的某一个职责时,不得不将其他不需要的职责全都包含进来,从而造成冗余代码或代码的浪费。
单一职责同样也适用于方法。一个方法应该尽可能做好一件事情。如果一个方法处理的事情太多,其颗粒度会变得很粗,不利于重用。

(依然是例子,哈哈:我们生活中应该都有过这样的经历:一串钥匙挂着一个掏耳勺,一个剪指甲刀,一堆沉甸甸的钥匙,掏耳朵的时候不得不带着一坠沉重的钥匙小心翼翼掏啊掏,这时候你就会想,我就掏个耳朵,钥匙串上这些剪指甲刀啊,钥匙啊有P用,干脆的把钥匙串拆开,剪指甲刀,掏耳勺都取了下来,掏耳朵就用掏耳勺,剪指甲就用剪指甲刀,再也不用带着一堆没用的钥匙了!这就是单一职责原则。)

五.接口隔离原则

接口隔离原则要求程序员尽量将臃肿庞大的接口拆分成更小的和更具体的接口,让接口中只包含客户感兴趣的方法。
2002 年罗伯特·C.马丁给“接口隔离原则”的定义是:客户端不应该被迫依赖于它不使用的方法。该原则还有另外一个定义:一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上
以上两个定义的含义是: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。
接口隔离原则和单一职责都是为了提高类的内聚性、降低它们之间的耦合性,体现了封装的思想,但两者是不同的:
单一职责原则注重的是职责,而接口隔离原则注重的是对接口依赖的隔离。
单一职责原则主要是约束类,它针对的是程序中的实现和细节;接口隔离原则主要约束接口,主要针对抽象和程序整体框架的构建。

(enenen:还是那个简历,哈哈!你正在写着简历,突然发现这么一行:“博士就读学校:”,你突然有点尴尬,我没有读博士啊,咋整?那就写个"无"呗,但是你又看了两眼,越看越别扭越看越生气,最后把简历撕的稀碎,难道就没有不带“博士就读学校:”这一行的简历模板么?所以啊一定要遵守接口隔离原则)

六.迪米特法则

迪米特法则又叫作最少知道原则,产生于 1987 年美国东北大学的一个名为迪米特的研究项目,由伊恩·荷兰提出,后来又因为在经典著作《程序员修炼之道》(The Pragmatic Programmer)提及而广为人知。
迪米特法则的定义是:只与你的直接朋友交谈,不跟“陌生人”说话。其含义是:如果两个软件实体无须直接通信,那么就不应当发生直接的相互调用,可以通过第三方转发该调用。其目的是降低类之间的耦合度,提高模块的相对独立性。
迪米特法则中的“朋友”是指:当前对象本身、当前对象的成员对象、当前对象所创建的对象、当前对象的方法参数,当前对象的方法返回值,这些对象同当前对象存在关联、聚合或组合关系,可以直接访问这些对象的方法。
过度使用迪米特法则会使系统产生大量的中介类,从而增加系统的复杂性,使模块之间的通信效率降低。所以,在釆用迪米特法则时需要反复权衡,确保高内聚和低耦合的同时,保证系统的结构清晰。

(举例时间到:老王养了一群老母鸡,有一天呢,小李的老婆刚生了娃,想炖只老母鸡给老婆补补身子,可是他家没有老母鸡啊,他又不能直接去老王家捉,那咋整?就去找老王商量:“老王啊,我老婆生了,我买你只老母鸡给老婆补补身子!”老王一听,比小李还高兴,立马抓了两只老母鸡给小李捆上:“都是邻居啥钱不钱的!拿走把!”小李十分感动,练练道谢。老母鸡-老王-小李,他们三个遵循的就是迪米特法则。那啥是不遵循迪米特法则呢?小李兴冲冲回到家,看到儿子的脸庞,又想起热情的老王,陷入了沉思。)

七.合成复用原则

合成复用原则又叫组合/聚合复用原则。它要求在软件复用时,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。
继承就是 B继承了A。B类是A类的子类。
组合就是 A类的对象是B类的成员变量。相当于 A类是B类对象的一个属性!
组合是“有 has-a”关系,继承是“是 is-a”关系。
如果要使用继承关系,则必须严格遵循里氏替换原则。合成复用原则同里氏替换原则相辅相成的,两者都是开闭原则的具体实现规范。

(举例:继承:“锂电池”是一种“电池” 组合:“手机”里有一块“锂电池”)

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