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面向对象五大设计原则

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有态度的马甲
发布2022-12-21 13:57:54
2000
发布2022-12-21 13:57:54
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文章被收录于专栏:精益码农精益码农

最近在看七牛云许式伟的架构课, 重温了面向对象五大设计原则(SOLID),扣理论文字找出处。(当然许老板是不可能深聊这么低级的内容,🤡)

注意区分设计原则和设计模式。 设计原则更为抽象和泛化; 设计模式也是抽象或泛化的良好实践,但是它们提供了更具体和实用的底层建议。

面向对象5大设计原则

Single Responsiblity Principle

单一职责原则

Open/Closed Principle

开闭原则

Likov Substitution Principle

里斯替代原则

Interface Segregation Principle

接口隔离原则

Dependency inversion

依赖倒置原则

单一职责原则

只能有一个让组件或类发生改变的原因;或者说每个组件或类专注于单一功能,解决特定问题

there should never be more than one reason for a class to change. A class should be focused on a single functionality, address a specific concern.

开闭原则

对扩展开放, 对修改封闭

扩展类的几种方式:

  • • 从类继承
  • • 类中重写同名行为
  • • 扩展类的某些行为

一般我们通过继承或者实现接口来实践开闭原则。

     class Person
    {
        public int age;
        public string name;

        public Person(string name, int age)
        {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        public virtual void SayHallo()
        {
            Console.WriteLine("我是{0},今年{1}", name, age);
        }
    }
    class Student : Person
    {
        public string major;
        public Student(string name, int age, string major) : base(name, age)
        {
            this.major = major;
        }
        public override void SayHallo()   //子类中override重写,实现虚方法
        {
            Console.WriteLine("我是{0},今年{1},正在学习{2}", name, age, major);
        }
    }

    class Program
    {
       static void Main(string[] args)
        {
            Person trevor1 = new Person("Trevor", 18);
            trevor1.SayHallo();
            Student trevor2 = new Student("Trevor", 18,"C#");
            trevor2.SayHallo();
        }
    }

output:
我是Trevor,今年18
我是Trevor,今年18,正在学习C#
里氏替代原则

在父子类生态中,在父类出现的地方,可以用子类对象替换父类对象,同时不改变程序的功能和正确性。

。。 乍一看,这不是理所当然吗?

为啥单独拎出来鞭尸,鞭策。

比如上例我们使用

  Person trevor1 = new Student("trevor",18,"C#")  // 子类对象替换父类对象
  trevor1.SayHello(); 

利用多态正确表达了含义。


但是某些情况下滥用继承,却不一定保证程序的正确性,会对使用者造成误解。

比如下面经典的[矩形-正方形求面积]反例:

public class Rectangle
{
    // 分别设置宽高
    public virtual double Width {get;set;}
    public virtual double Height {get;set;}

    public virtual void Area()
    {
        Console.WriteLine("面积是:" + Width * Height);
    }
}

public class Square : Rectangle
{
    public override double Width 
    {
       // get;
        set   //  因为是正方形,想当然重设了宽=高
        {
            base.Width= value;
            base.Height= value;
        }
    }

    public override double Height
    {
      //  get;
        set  //  因为是正方形,想当然重设了宽=高
        {
            base.Width = value;
            base.Height = value;
        }
    }

    public override void Area()
    {
        Console.WriteLine("面积是:" + Width * Width);
    } 
}

public  class Program
{
    public static void Main()
    {
        Rectangle s = new Rectangle();
        s.Width = 2;          
        s.Height = 3;         

        s.Area();
    }
}

output:
面积是:6

但是如果你[使用子类对象去替换父类对象]:

  Rectangle s2 = new Square();
  s2.Width = 2;          
  s2.Height = 3;         
  s2.Area();

output:
面积是:9

Get到了吗?我们不能想当然的认为子类对象就能无损替换父类对象, 根本原因是我们正方形虽然是(is a)矩形,但是我们的重写行为破坏了父类的表达,这是一种继承的误用。

里氏替代原则就是约束你在继承(is a)的时候注意到这个现象,并提醒你规避这个问题。

这个时候,不应该重写父类的SetWight方法, 而应该扩展新的方法SetLength。

接口隔离

将胖接口修改为多个小接口,调用接口的代码应该比实现接口的代码更依赖于接口

why:如果一个类实现了胖接口的所有方法(部分方法在某次调用时并不需要),那么在该次调用时我们就会发现此时出现了(部分并不需要的方法),而并没有机制告诉我们现在不应该使用这部分方法。

how: 避免胖接口,不要实现违反单一职责原则的接口。可以根据实际多职责划分为多接口,某个类实现多接口后, 在调用时以特定接口指代对象,这样这个对象只能体现特定接口的方法,以此体现接口隔离。

   public interface IA
    {
        void getA();
    }

    interface IB
    {
        void getB();
    }

    public class Test : IA, IB
    {
        public string Field { get; set; }
        public void getA()
        {
            throw new NotImplementedException();
        }

        public void getB()
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");

            IA a = new Test();
            a.getA();       //  在这个调用处只能看到接口IA的方法, 接口隔离
        }
    }
依赖倒置原则

实现依赖于抽象, 抽象不依赖于细节

Q:这个原则我其实一开始没能理解什么叫“倒置”?

A: 但有了一点开发经验后开始有点心得了。

痛点:面向过程的开发,上层调用下层,上层依赖于下层。当下层变动时上层也要跟着变动,导致模块复用度降低,维护成本增高。

提炼痛点:含有高层策略的模块,如AutoSystem模块,依赖于它所控制的低层的负责具体细节的模块。

思路:找到一种方法使AutoSystem模块独立于它所控制的具体细节,那么我们就可以自由地复用AutoSystem了;同时让底层汽车厂也依赖抽象,受抽象驱动,这就形成一种“倒置”。

所以依赖倒置原则有两个关键体现:

  1. ① 高层次模块不应该依赖于低层实现,而都应该依赖于抽象; 这在上图:AutoSystem和Car都依赖于抽象接口ICar
  2. ② 抽象不应该依赖于具体实现,具体实现应该依赖于抽象。 第2点与第1点不是重复的,这一点意味着细节实现是受抽象驱动,这也是“倒置”的由来, 这一点是通过接口叫ICar而不是IAutoSystem来体现。

面相对象五大设计原则SOLID,是指导思想,不贯彻这5大设计原则也能让程序跑起来,但是可能就会出现阅读性、维护性、正确性问题。

本人会不时修正理解、更正错误,请适时移步左下角永久更新地址;也请看客大胆斧正。

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原始发表:2022-09-28,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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