【23种设计模式】单一职责原则

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目前状况：22届普通本科毕业生，几经波折了，现在任职于一家国内大型知名日化公司，从事Java开发工作

我的博客：这里是CSDN，是我学习技术，总结知识的地方。希望和各位大佬交流，共同进步 ~

一、如何理解单一职责原则？

单一职责原则（Single Responsibility Principle，简称SRP），它要求一个类或模块应该只负责一个特定的功能。这有助于降低类之间的耦合度，提高代码的可读性和可维护性。

我们可以把模块看作比类更加抽象的概念，类也可以看作模块。或者把模块看作比类更加粗粒度的代码块，模块中包含多个类，多个类组成一个模块。

单一职责原则的定义描述非常简单，也不难理解。一个类只负责完成一个职责或者功能。

不要设计大而全的类，要设计粒度小、功能单一的类。一个类包含了两个或者两个以上业务不相干的功能，那我们就说它职责不够单一，应该将它拆分成多个功能更加单一、粒度更细的类。

案例分析

假设我们需要实现一个员工管理系统，处理员工的信息和工资计算

不遵循单一职责原则的实现可能如下：

class Employee {
    private String name;
    private String position;
    private double baseSalary;

    public Employee(String name, String position, double baseSalary) {
        this.name = name;
        this.position = position;
        this.baseSalary = baseSalary;
    }

    // Getter 和 Setter 方法

    // 这些 calculateSalary()、saveEmployee() 最好不要放在这里面。
    public double calculateSalary() {
        // 计算员工工资的逻辑
        return baseSalary * 1.2;
    }

    public void saveEmployee() {
        // 保存员工信息到数据库的逻辑
    }
}

上面的代码中，Employee 类负责了员工信息的管理、工资计算以及员工信息的持久化，这违反了单一职责原则。

为了遵循该原则，我们可以将这些功能拆分到不同的类中！

class Employee {
    private String name;
    private String position;
    private double baseSalary;

    public Employee(String name, String position, double baseSalary) {
        this.name = name;
        this.position = position;
        this.baseSalary = baseSalary;
    }

    // Getter 和 Setter 方法
    public double calculateSalary() {
        // 计算员工工资的逻辑
        return baseSalary * 1.2;
    }
}

class EmployeeRepository {
    public void saveEmployee(Employee employee) {
        // 保存员工信息到数据库的逻辑
    }
}

在遵循单一职责原则的代码中，我们将员工信息的持久化操作从 Employee 类中抽离出来，放到了一个新的 EmployeeRepository 类中。现在，Employee 类只负责员工信息的管理和工资计算，而 EmployeeRepository 类负责员工信息的持久化操作。这样，每个类都只关注一个特定的职责，更易于理解、维护和扩展。

遵循单一职责原则有助于提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。请注意，这个原则并不是绝对的，需要根据具体情况来判断是否需要拆分类和模块。过度拆分可能导致过多的类和模块，反而增加系统的复杂度。

二、如何判断类的职责是否足够单一？

"单一"并没有一个绝对的标准答案，一切应该围绕实际业务出发。一旦一个看似很单一的模块，业务逻辑足够大，大部分情况，它都可以继续细分。"单一"是相对的！

从刚刚这个例子来看，单一职责原则看似不难应用。

但大部分情况下，类里的方法是归为同一类功能，还是归为不相关的两类功能？并不是那么容易判定的。在真实的软件开发中，对于一个类是否职责单一的判定，是很难拿捏的。

案例分析

在一个社交产品中，我们用下面的 UserInfo 类来记录用户的信息。你觉得，UserInfo 类的设计是否满足单一职责原则呢？

public class UserInfo {
    private long userId;
    private String username;
    private String email;
    private String telephone;
    private String avatarUrl;
    private String province; // 省
    private String cityOf; // 市
    private String region; // 区 
    private String detailedAddress; // 详细地址
    // ... 省略其他属性和方法...
}

对于这个问题，有两种不同的观点。

• 一种观点是：UserInfo 类包含的都是跟用户相关的信息，所有的属性和方法都隶属于用户这样一个业务模型，满足单一职责原则；
• 另一种观点是：地址信息在 UserInfo 类中，所占的比重比较高，可以继续拆分成独立的 Address 类，UserInfo 只保留除 Address 之外的其他信息，拆分之后的两个类的职责更加单一。

哪种观点更对呢？实际上，要从中做出选择，我们不能脱离具体的应用场景。如果在这个社交产品中，用户的地址信息跟其他信息一样，只是单纯地用来展示，那 UserInfo 现在的设计就是合理的。但是，如果这个社交产品发展得比较好，之后又在产品中添加了电商的模块，用户的地址信息还会用在电商物流中，那我们最好将地址信息从 UserInfo 中拆分出来，独立成用户物流信息（或者叫地址信息、收货信息等）。

所以，我么还有记住一句话，脱离了业务谈设计是耍流氓，事实上脱离了业务谈什么都是耍流氓，技术服务于业务这是亘古不变的道理！！！

在软件开发过程中，我们可以先写一个粗粒度的类，满足业务需求。随着业务的发展，如果粗粒度的类越来越庞大，代码越来越多，这个时候，我们就可以将这个粗粒度的类，拆分成几个更细粒度的类。这就是所谓的持续重构。

三、类的职责是否设计得越单一越好？

为了满足单一职责原则，是不是把类拆得越细就越好呢？

答案是否定的。

Serialization 类实现了一个简单协议的序列化和反序列功能，具体代码如下：

public class Serialization {
	private static final String IDENTIFIER_STRING = "UEUEUE;";
	private Gson gson;

	public Serialization() {
		this.gson = new Gson();
	}

	// 序列化
	public String serialize(Map object) {
		StringBuilder textBuilder = new StringBuilder();
		textBuilder.append(IDENTIFIER_STRING);
		textBuilder.append(gson.toJson(object));
		return textBuilder.toString();
	}

	// 反序列化
	public Map deserialize(String text) {
		if (!text.startsWith(IDENTIFIER_STRING)) {
			return Collections.emptyMap();
		}
		String gsonStr = text.substring(IDENTIFIER_STRING.length());
		return gson.fromJson(gsonStr, Map.class);
	}
}

如果我们想让类的职责更加单一，我们对 Serialization 类进一步拆分，拆分成一个只负责序列化工作的 Serializer 类和另一个只负责反序列化工作的 Deserializer 类。

// 序列化
public class Serializer {
    private static final String IDENTIFIER_STRING = "UEUEUE;";
    private Gson gson;
    
    public Serializer() {
    	this.gson = new Gson();
    }
  
    public String serialize(Map object) {
        StringBuilder textBuilder = new StringBuilder();
        textBuilder.append(IDENTIFIER_STRING);
        textBuilder.append(gson.toJson(object));
        return textBuilder.toString();
    }
}

// 反序列化
public class Deserializer {
    private static final String IDENTIFIER_STRING = "UEUEUE;";
    private Gson gson;
    
    public Deserializer() {
    	this.gson = new Gson();
    }
  
    public Map deserialize(String text) {
    if (!text.startsWith(IDENTIFIER_STRING)) {
        return Collections.emptyMap();
    }
    String gsonStr = text.substring(IDENTIFIER_STRING.length());
    return gson.fromJson(gsonStr, Map.class);
    }
}

虽然经过拆分之后，Serializer 类和 Deserializer 类的职责更加单一了，但也随之带来了新的问题。如果我们修改了协议的格式，数据标识从“UEUEUE”改为“DFDFDF”，或者序列化方式从 JSON 改为了 XML，那 Serializer 类和 Deserializer 类都需要做相应的修改，代码的内聚性显然没有原来 Serialization 高了。而且，如果我们仅仅对 Serializer 类做了协议修改，而忘记了修改 Deserializer 类的代码，那就会导致序列化、反序列化不匹配，程序运行出错，也就是说，拆分之后，代码的可维护性变差了。

实际上，不管是应用设计原则还是设计模式，最终的目的还是提高代码的可读性、可扩展性、复用性、可维护性等。我们在考虑应用某一个设计原则是否合理的时候，也可以以此作为最终的考量标准。