【愚公系列】2023年11月 面向对象设计原则(一)-单一职责原则(Single Responsibility Principle or SRP)

🏆 作者简介，愚公搬代码 🏆《头衔》：华为云特约编辑，华为云云享专家，华为开发者专家，华为产品云测专家，CSDN博客专家，阿里云专家博主，腾讯云优秀博主，掘金优秀博主，51CTO博客专家等。 🏆《近期荣誉》：2022年CSDN博客之星TOP2，2022年华为云十佳博主等。

🏆《博客内容》：.NET、Java、Python、Go、Node、前端、IOS、Android、鸿蒙、Linux、物联网、网络安全、大数据、人工智能、U3D游戏、小程序等相关领域知识。

🏆🎉欢迎 👍点赞✍评论⭐收藏

🚀前言

面向对象设计原则是一些通用的软件设计原则，用于指导软件设计人员开发高质量、可扩展、可维护的软件系统。这些原则的作用如下：

1. 提高软件系统的可维护性：遵循面向对象设计原则可以将代码分解为更小、更专注的模块，从而降低代码的复杂性和耦合度，提高系统的可读性和可维护性。
2. 提高软件系统的可扩展性：开放封闭原则可以帮助软件系统更容易地适应变化，降低对现有代码的影响，从而提高软件系统的可扩展性和灵活性。
3. 提高软件系统的重用性：接口隔离原则可以将接口分解为更小、更专注的部分，提高代码的可读性和可复用性，从而提高软件系统的重用性。
4. 提高软件质量：通过遵循面向对象设计原则，软件设计人员可以避免一些常见的设计错误，从而提高软件系统的质量和可靠性。

遵循面向对象设计原则可以帮助软件设计人员开发高质量、可扩展、可维护和重用的软件系统。

🚀一、单一职责原则(Single Responsibility Principle or SRP)

单一职责原则（Single Responsibility Principle，SRP）是指一个类或模块应该只有一个功能，且这个功能应该由这个类或模块完全封装起来。也就是说，一个类或模块只应该负责一项职责或功能。其作用是帮助程序员将系统分解为更小、更专注的部分，提高代码的可读性、可维护性和可扩展性，降低不同模块之间的耦合性，并且使得这些部分更加灵活和易于重用。

例如，一个负责存储用户数据的类应该只有存储用户数据的功能，而不应该包含其他的操作，如计算用户积分、发送邮件等，否则这个类就违反了单一职责原则，导致代码耦合度过高、可维护性和可扩展性降低。

遵循单一职责原则的好处有：

1. 提高代码的可读性和可维护性：单一职责原则可以将复杂的系统分解为更小、更专注的部分，从而降低代码的复杂度，增强代码的可读性和可维护性。
2. 提高模块的可重用性：单一职责原则使得模块的功能更加明确，更加专注，因此更容易被其他模块重用。
3. 提高系统的可扩展性：单一职责原则使得系统更易于扩展，因为每个模块都是专注于一项职责，更加灵活，可以更方便地进行扩展和修改。

单一职责原则是面向对象设计中非常重要的一项原则，能够帮助程序员设计出更好的代码，从而提高软件的质量和可维护性。

🚀二、使用步骤

🔎1.示例

public class Rectangle : Shape {

    public int Height;
    public int Width;

    public int Area() {
        return Width * Height;
    }

    public void Draw() {
        Console.WriteLine("Draw Rectangle!");
    }

}

Rectangle类为矩形类，继承自其抽象基类Shape，矩形类包含2个公开的属性和方法，Area方法计算矩形的面积，Draw方法绘制矩形，“计算”和“绘图”两种不同类型的操作耦合在同一个类中，不符合单一职责原则，以下是一个调用方可能的代码。

public class CalculatorShapeArea {

    public void CalculateArea(Rectangle rectangle) {
        var area = rectangle.Area();
    }

}

public class DrawRectangle {

    public void Draw(Rectangle rectangle) {
        rectangle.Draw();
    }

}

public enum DrawType {
    None,
    shadow
}

我们注意到调用方都是通过Rectangle的实例去调用矩形的Area和Draw方法，耦合程度高。当我们有一天准备更改Draw方法时（例如为Draw增加一个名为DrawType的enum参数，以决定是否在绘图时使用阴影效果），Rectangle类发生了变化，因为这个类存在2个引起它变化的因素，即“计算”和“绘图”。在实际开发过程中，Rectangle类可能是一个比较复杂的类，更改了Draw方法需要进行完整的回归测试，以确定更改是否影响到整个Rectangle类的正确性，所以这种更改带来的后果是严重的，其代价是昂贵的。以下给出一个解决方案以供参考：

public class Rectangle : Shape {

    public int Height { get; set; }
    public int Width { get; set; }

    public int Area() {
        return Width * Height;
    }

}

public class RectangleDraw {

    public void Draw(Rectangle rectangle) {
        Console.WriteLine("Draw Rectangle!");
    }

}

var rectangle = new Rectangle();
var area = rectangle.Area();

var rectangleDraw = new RectangleDraw();
rectangleDraw.Draw(rectangle);

将Draw方法重新通过RectangleDraw类封装，使“计算”和“绘图”分离。当我们需要为Draw方法增加参数时，我们只要更改RectangleDraw类的Draw方法即可，不会影响到Rectangle类，即只需要为RectangleDraw类做回归测试即可，降低原Rectangle类中方法的耦合程度，符合单一职责原则的要求。

🚀总结

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。如果遵循单一职责原则将有以下优点。

1. 降低类的复杂度。一个类只负责一项职责，其逻辑肯定要比负责多项职责简单得多。
2. 提高类的可读性。复杂性降低，自然其可读性会提高。
3. 提高系统的可维护性。可读性提高，那自然更容易维护了。
4. 变更引起的风险降低。变更是必然的，如果单一职责原则遵守得好，当修改一个功能时，可以显著降低对其他功能的影响。

我正在参与2023腾讯技术创作特训营第三期有奖征文，组队打卡瓜分大奖！