java 软件架构_1.Java软件架构设计原则

七大设计原则

一.开闭原则

开闭原则(Open-Closed Principle, OCP)是指一个软件实体(如类、模块和函数)应该对扩展开放,对修改关闭。所谓的开闭,也正是对扩展和修改两个行为的一个原则。它强调的是用抽象构建框架,用实现扩展细节,可以提高软件系统的可复用性及可维护性。开闭原则是面向对象设计中最基础的设计原则,它指导我们如何建立稳定、灵活的系统。例如版本更新,我们尽可能不修改源代码,但是可以增加新功能。

二.依赖倒置原则

依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle, DIP)是指设计代码结构时,高层模块不应该依赖底层模块,二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。通过依赖倒置,可以减少类与类之间的耦合性,提高系统的稳定性,提高代码的可读性和可维护性,并且能够降低修改程序所造成的风险。

三.单一职责原则

单一职责原则(Simple Responsibility Pinciple, SRP)是指不要存在多于一个导致类变更的原因。假设我们有一个类负责两个职责,一旦发生需求变更,修改其中一个职责的逻辑代码,有可能导致另一个职责的功能发生故障。这样一来,这个类就存在两个导致类变更的原因。如何解决这个问题呢?将两个职责用两个类来实现,进行解耦。后期需求变更维护互不影响。这样的设计可以降低类的复杂度,提高类的可读性,提高系统的可维护性,降低变更引起的风险。总体来说,就是一个类、接口或方法只负责一项职责。

四.接口隔离原则

接口隔离原则(Interface Segregation Principle, ISP)是指用多个专门的接口,而不使用单一的总接口,客户端不应该依赖它不需要的接口。

这个原则指导我们在设计接口时应当注意以下几点:

(1)一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口之上。

(2)建立单一接口,不要建立庞大臃肿的接口。

(3)尽量细化接口,接口中的方法尽量少(不是越少越好,一定要适度)。

接口隔离原则符合我们常说的高内聚、低耦合的设计思想,可以使类具有很好的可读性、可扩展性和可维护性。我们在设计接口的时候,要多花时间去思考,要考虑业务模型,包括对以后有可能发生变更的地方还要做一些预判。所以,对于抽象、对于业务模型的理解是非常重要的。

五.迪米特原则

迪米特原则(Law ofDemeter LoD)是指一个对象应该对其他对象保持最少的了解,又叫最少知道原则(Least Knowledge Principle, LKP),尽量降低类与类之间的耦合度。迪米特原则主要强调:之和朋友交流,不和陌生人说话。出现在成员变量、方法输入、输出参数中的类都可以称为成员朋友类,而出现在方法体内部的类不属于朋友类。

六.里氏替换原则

里氏替换原则(Liskov Substitution Principle, LSP)是指如果对每一个类型为T1的对象O1,都有类型为T2的对象O2,使得以T1定义的所有程序P在所有的对象O1都替换成O2时,程序P的行为没有发生变化,那么类型T2是类型T1的子类型。

这个定义看上去还是比较抽象的,我们重新理解一下。可以理解为一个软件实体如果适用于一个父类,那么一定适用于其子类,所有引用父类的地方必须能透明的使用其子类的对象,子类对象能够替换父类对象,而程序逻辑不变。

根据这个理解,引申含义为:子类可以扩张父类的功能,但不能改变父类的原有功能。

(1)子类可以试想父类的抽象方法,但不能覆盖父类的非抽象方法。

(2)子类可以增加自己特有的方法。

(3)当子类的方法重载父类的方法时,方法的前置条件(即方法的输入/入参)要比父类方法的输入参数更宽松。

(4)当子类的方法实现父类的方法时(重写/重载或实现抽象方法),方法的后置条件(即方法的输出/返回值)要比父类更严格或与父类一样

使用里氏替换原则的优点:

(1)约束继承泛滥,是开闭原则的一种体现

(2)加强程序的健壮性,同时变更时也可以做到非常好的兼容性,提高程序的可维护性和扩展性,降低需求变更时引入的风险。

七.合成复用原则

合成复用原则(Composite/Aggregate Reuse Principle, CARP)是指尽量使用对象组合(has-a)/聚合(contanis-a)而不是继承关系达到软件复用的目的。可以使系统更加灵活,降低类与类之间的耦合度,一个类的变化对其他类造成的影响相对较少。

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