设计模式的 7 大原则

什么是设计模式？

设计模式即 Design Patterns，是指在软件开发过程中，针对反复出现的问题所总结归纳出的通用解决方案，设计模式是经过无数经验的积累和经验的总结得出的通用解决方案，设计模式都遵守了很多原则，这些原则可以提高代码的可重用性、可维护性和可扩展性。

设计模式的 7 大设计原则

单一职能原则（Single Responsibility Principle SRP）

单一职能原则 一个类应该只有一个引起变化的原因，换句话说，一个类应该只做一件事，这个原则鼓励将功能分解为小的、独立的单元，每个单元只负责一件事情。

单一职责原则的优点：

• 可维护性强，当一个类只有一个职责时，它的代码逻辑相对简单和清晰，如果这个类出现问题或者需要修改，研发人员可以很容易地定位到问题。
• 可读性强，单一职责的类功能明确，阅读者可以快速理解这个类的作用。
• 方便进行单元测试，对于单一职责的类，可以针对它的唯一职责编写单元测试用例，可以提高测试的准确性和效率。

开放封闭原则（Open - Closed Principle，OCP）

开放封闭原则是面向对象设计的基本原则之一，它是由伯特兰・迈耶（Bertrand Meyer）在 1988 年提出的，简单来说，软件实体（类、模块、函数等）应该对扩展开放，对修改封闭，也就是说当需要对软件系统进行功能扩展时，我们应该通过添加新的代码（例如新的类或新的函数）来实现，而不是修改现有的、已经通过测试并且稳定运行的代码，因为修改已有的代码可能会引入新的错误，并且需要重新进行测试等一系列维护操作。

开放封闭原则优点：

• 降低维护成本，提高系统的稳定性，遵循了开放封闭原则，对功能扩展是开放的，对功能修改是关闭的，因此系统中已有的代码很少会被修改，可以保证系统的稳定性。
• 易于添加新功能，支持多样化的功能组合，因为开放封闭原则对功能扩展是开放的，因此新增新的业务功能的时候，很容易通过扩展来实现。
• 在一定程度上可以提升代码的复用性，遵循了开放封闭原则后，每个功能模块的代码比较独立，可以更好的当代码在不同系统之间共享调用。

里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，LSP）

里氏替换原则是面向对象设计中的一个基本原则。它是由芭芭拉・利斯科夫（Barbara Liskov）在 1987 年提出的。简单来说，它的核心思想是子类对象能够替换其父类对象，并且程序的功能和逻辑不会受到影响，在任何使用父类对象的地方，都可以使用其子类对象进行替换。

里氏替换原则优点：

• 提高代码的可维护性，里氏替换原则强调的是子类和父类关系的正确性，子类的行为和父类是一致的，当我们需要扩展某个功能的时候，只需要在父类进行添加，就会自然而然的应用到子类上。
• 新功能的添加比较容易，遵循里氏替换原则的设计很容易添加子类，当新添加一个功能的时候，新添加一个子类即可完成。
• 逻辑一致，降低系统的风险，里氏替换原则可以保证系统中的各个子类和父类行为保持一致，有助于整个系统逻辑的连贯，降低系统出现错误的风险。

依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle，DIP）

依赖倒置原则是面向对象设计的五大原则之一。它主要强调高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象，简单来说，就是在软件系统的设计中，要尽量依赖抽象类或接口，而不是具体的实现类，这样可以降低模块之间的耦合度，提高系统的可维护性和可扩展性。

依赖倒置原则优点：

• 解耦模块依赖关系，依赖倒置原则使得高层模块和低层模块之间的依赖关系倒置，不再是高层模块直接依赖低层模块的具体实现。
• 易于添加新的功能，支持多种实现的替换。
• 提升代码的复用性，依赖倒置原则促使开发人员关注抽象层次的设计，抽象层次的设计可以提升底代码的复用率。

接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）

接口隔离原则是面向对象设计的五大原则之一。它指出客户端不应该被迫依赖于它不需要的接口，接口应该小而专注，不应该包含多余的的接口，而不能使用一个大的总接口。

接口隔离原则优点：

• 接口隔离原则使得系统中的接口职责更加单一，实现类只需要关注自己真正需要实现的方法，从而提高了内聚性，降低了不同功能模块之间的耦合，这种高内聚低耦合的特性使得系统更加灵活，当需要对某个功能进行修改或扩展时，而不会影响到与矩形绘制等其他无关的功能模块。
• 因为接口职责单一，所以代码的可读性和维护性更好，当系统出现问题时，定位问题也更加容易，研发人员可以很容易地理解每个接口的用途。
• 代码的复用性更好，小而精的接口更容易被复用，同时接口隔离后，不同的功能模块可以根据自己的需求组合这些接口，也提升了代码的复用性。

迪米特法则（Law of Demeter，LoD）

迪米特法则（Law of Demeter，LoD）也称为最少知识原则（Least Knowledge Principle，LKP），迪米特法则强调一个对象应该对其他对象有最少的了解，对象之间应该松耦合，迪米特法则鼓励将复杂系统分解成较小的、相对独立的模块，而且模块之间的交互尽量简单。

迪米特法则优点：

• 迪米特法则可以降低模块之间的耦合度，迪米特法则强调一个对象应该对其他对象有最少的了解，这使得各个模块之间的依赖关系更加简单和直接，降低了系统的耦合度。
• 提高模块之间的可维护性和可扩展性，由于模块之间的耦合度降低，每个模块的职责更加明确，开发人员可以更容易地理解每个模块的功能和作用范围，在对系统进行维护或者扩展时，只需要关注相关模块本身，而不需要考虑过多的其他模块之间的复杂关联。
• 增加了代码的可读性，遵循迪米特法则，会让模块之间的关系更加清晰，每个模块的代码主要处理与其直接相关的事务，减少了代码中的 “间接引用” 和 “远程依赖”，可以让代码的逻辑看起来更加清晰更容易理解。

合成/聚合复用原则（Composition/Aggregation Reuse Principle，CARP）

合成/聚合复用原则（Composition/Aggregation Reuse Principle，CARP）是面向对象设计中的一个重要原则，它主要用于指导软件系统中类之间的关系设计，以实现更好的软件复用性和可维护性，合成/聚合复用原则强调在软件设计中，应该优先使用合成和聚合关系来实现类之间的复用，而不是依赖继承来实现，因为继承关系可能会导致类之间的强耦合，子类紧密依赖于父类的实现细节，当父类的实现发生变化时，子类可能会受到很大的影响，而通过合成/聚合关系实现的类之间的耦合相对较弱，一个类的内部实现细节的改变对与之有合成/聚合关系的其他类的影响较小。

合成/聚合复用原则优点：

• 遵循合成/聚合复用原则，类之间的耦合度相对较低。
• 因为对象之间是通过合成/聚合的方式组合在一起的，各个对象的职责相对清晰，因此代码维护起来也相对更容易。
• 合成/聚合复用原则相对更灵活，不同的应用程序可以根据自己的具体需求，通过配置或者替换其中的某些组件来满足特定的业务要求，
• 这种复用方式比继承复用更加灵活，因为继承复用通常是基于特定的层次结构，而合成/聚合复用原则不受这种层次结构的限制，可以根据自己的业务需求自由搭配。

设计模式的缺点

设计模式 7大原则的缺点其实比较类似，就没有针对某种进行原则进行分析，后续在分析具体设计模式的时候会针对分析，这里给以一改概括的总结，如下：

• 增加系统复杂度，运行时复杂性。
• 设计模式实现难度问题。
• 系统性能问题。
• 接口和类数量膨胀问题。
• 过度设计的风险。

总结：本篇简单分享设计模式的 7大原则，都是一些偏重概念性的东西，介绍了每种原则的概念和使用该原则的好处，将这些原则牢记在心可以让我们写出更优雅的代码，希望可以帮助到有需要的朋友。

如有不正确的地方欢迎各位指出纠正。