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2019-04-16:对于面向对象的六大基本原则了解多少? #29

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Moosphan opened this issue Apr 16, 2019 · 7 comments
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@Moosphan
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@Moosphan Moosphan changed the title 2019-04-16:面向对象的六大基本原则了解过吗? 2019-04-16:对于面向对象的六大基本原则了解多少? Apr 16, 2019
@429329513wanting
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凭记忆说几个吧:
单一职责:一个对象尽可能负责只跟自己相关的东西
依赖接口而不依赖方法
里氏替换原则
依赖倒转原则
开放封闭原则

@18361237136
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  1. 单一职责(Single Responsibility Principle):一个类只做一件事,可读性提高
  2. 里式替换原则( Liskov Substitution Principle):依赖继承和多态,就是能用父类的地方就可以用子类替换,用子类的但不能用父类。
  3. 依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle):依赖抽象,就是模块之间的依赖通过抽象发生。
  4. 开闭原则(Open-Close Principle):不管是实体类,模块还是函数都应该遵循对扩展开放对修改关闭。还是要依赖封装和继承
  5. 接口隔离原则(Interface Segregation Principle):一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上,如果接口太大,我们需要把它分割成一些更细小的接口,也是为了降低耦合性
  6. 迪米特原则(Law of Demeter ):也称最少知识原则,也就是说一个类应该对自己需要耦合或者调用的类知道的最少,只需知道该方法即可,实现细节不必知道。

@Moosphan
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Owner Author

  • 单一职责原则Single Responsibility Principle):
    对于一个类来说,它里面包含的应该是相关性很高的函数或者变量。比如,两个不相关的业务功能不应该放在一个类中处理,我们应该尽可能的针对于具体的业务功能对类进行拆分,以达到“每个类只负责自己需要关心的内容,其他的与我无关”的目的。

  • 开闭原则Open Close Principle):
    开闭原则是我们程序设计过程中最基本的原则之一。在我们的程序里,我们所熟知的对象,对于扩展应该是开放的,而对于修改应该是封闭的。什么意思呢?其实很好理解。我们平常在开发的时候可能会经常碰到一个问题:今天写了一个类,里面封装了很多功能方法,但是过了没多久,业务功能改动了,我们又不得不修改这个类里面已存在的代码,以满足当前业务需求。然而,修改已存在的代码会带来很大问题,倘若这个类在很多其他类中用到,而且耦合度较高,那么即使我们对该类内部代码做很小的改动,可能都会导致与之相关(引用到该类)的部分的改动,如果我们不注意这个问题,可能就会一直陷入无止境修改和烦躁当中,这就违背了开闭原则。推荐的做法是:为了防止与之相关类(引用到该类)的改动,我们对于该类的修改应该是封闭的,我们可以提供对于该类功能的扩展途径。那么该如何扩展呢?可以通过接口或者抽象类来实现,我们只需要暴露公共的方法(接口方法),然后由具体业务决定的类来实现这方法,并在里面处理具体的功能代码,至于对外具体怎么用,用户无需关心。其实,开闭原则旨在指导用户,当我们业务功能需要变化时,应该尽量通过扩展的方式来实现,而不是通过修改已有代码来达到目的。只有这样,我们才能避免代码的冗余和腐化,才能使系统更加的稳定和灵活。

  • 里氏替换原则Liskov Substitution Principle):

    对于一个系统来说,所有引用基类的地方必须同样能够透明地替换为其子类的对象。看下面这张图应该就能理解什么意思了:
    806F01E4-BEA6-457A-9805-A97B82205FFE

    这里简单模拟了一下 Android 系统中的 Window 与 View 的关系,Window显示视图的时候只需要传一个 View 对象,但在具体的绘制过程中,传过来的可以是 View 的子类 TextView 或者是 ImageView 等等。

  • 依赖倒置原则Dependence Inversion Principle):

    在Java中可以这样理解:模块之间应该通过接口或者抽象来产生依赖关系,而实现类之间不应该发生直接的依赖关系。这也就是我们常说的面向接口/抽象编程。举个例子:

    interface Hobby {
        fun playGame()
    }
    
    class Boy : Hobby {
        override fun playGame() {
            System.out.print("男孩子喜欢枪战游戏.")
        }
    
    }
    
    class Girl : Hobby {
        override fun playGame() {
            System.out.print("女孩子喜欢看书和打扮.")
        }
    
    }
    
    class Survey {
        
        fun studyChildrenHobby(hobby: Hobby) {
            hobby.playGame()
        }
    }
    
    fun test(){
        val survey = Survey()
        survey.studyChildrenHobby(Girl())
    }

    从上面简单的小例子可以看出,Survey 类依赖的是接口 Hobby,并没有依赖于具体的实现类。

  • 接口隔离原则Interface Segregation Principle):

    接口隔离原则提倡类之间的依赖关系应该建立在最小接口上,提倡将复杂、臃肿的接口拆分为更加具体和细小的接口,以达到解耦的目的。这里的"最小接口"指的也是抽象的概念,将具体实现细节隔离,降低类的耦合性。

  • 迪米特原则Law of Demeter):

    一个对象应该尽可能的对其他对象有最少的了解。即类与类之间应该尽可能的减小耦合度,否则一个类变化,它对另一个类的影响越大。

个人感觉,其实这几大原则来来回回阐述的都是"抽象"的概念,通过抽象来让我们的系统更加稳定、灵活和易维护。

@xda1212
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xda1212 commented Apr 17, 2019

  • 单一职责原则
  • 开闭原则
  • 里式替换原则
  • 依赖倒置原则
  • 接口隔离原则
  • 迪米特原则

单一职责原则(SRP):

单一职责原则的定义是就一个类而言,应该仅有一个引起他变化的原因。也就是说一个类应该只负责一件事情。如果一个类负责了方法M1,方法M2两个不同的事情,当M1方法发生变化的时候,我们需要修改这个类的M1方法,但是这个时候就有可能导致M2方法不能工作。这个不是我们期待的,但是由于这种设计却很有可能发生。所以这个时候,我们需要把M1方法,M2方法单独分离成两个类。让每个类只专心处理自己的方法。
单一职责原则的好处如下:

  1. 可以降低类的复杂度,一个类只负责一项职责,这样逻辑也简单很多;
  2. 提高类的可读性,和系统的维护性,因为不会有其他奇怪的方法来干扰我们理解这个类的含义;
  3. 当发生变化的时候,能将变化的影响降到最小,因为只会在这个类中做出修改。

开闭原则(OCP):

开闭原则和单一职责原则一样,是非常基础而且一般是常识的原则。开闭原则的定义是软件中的对象(类,模块,函数等)应该对于扩展是开放的,但是对于修改是关闭的。当需求发生改变的时候,我们需要对代码进行修改,这个时候我们应该尽量去扩展原来的代码,而不是去修改原来的代码,因为这样可能会引起更多的问题。这个准则和单一职责原则一样,是一个大家都这样去认为但是又没规定具体该如何去做的一种原则。
开闭原则我们可以用一种方式来确保他,我们用抽象去构建框架,用实现扩展细节。这样当发生修改的时候,我们就直接用抽象了派生一个具体类去实现修改。

里氏替换原则(LSP):

里氏替换原则是一个非常有用的一个概念。他的定义: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在所有对象o1都替换成o2的时候,程序P的行为都没有发生变化,那么类型T2是类型T1的子类型。这样说有点复杂,其实有一个简单的定义——所有引用基类的地方必须能够透明地使用其子类的对象。里氏替换原则通俗的去讲就是:子类可以去扩展父类的功能,但是不能改变父类原有的功能。他包含以下几层意思:

  • 子类可以实现父类的抽象方法,但是不能覆盖父类的非抽象方法。
  • 子类可以增加自己独有的方法。
  • 当子类的方法重载父类的方法时候,方法的形参要比父类的方法的输入参数更加宽松。
  • 当子类的方法实现父类的抽象方法时,方法的返回值要比父类更严格。

里氏替换原则之所以这样要求是因为继承有很多缺点,他虽然是复用代码的一种方法,但同时继承在一定程度上违反了封装。父类的属性和方法对子类都是透明的,子类可以随意修改父类的成员。这也导致了,如果需求变更,子类对父类的方法进行一些复写的时候,其他的子类无法正常工作。所以里氏替换法则被提出来。确保程序遵循里氏替换原则可以要求我们的程序建立抽象,通过抽象去建立规范,然后用实现去扩展细节,这个是不是很耳熟,对,里氏替换原则和开闭原则往往是相互依存的。

依赖倒置原则(DIP):

依赖倒置原则指的是一种特殊的解耦方式,使得高层次的模块不应该依赖于低层次的模块的实现细节的目的,依赖模块被颠倒了。这也是一个让人难懂的定义,他可以简单来说就是:高层模块不应该依赖底层模块,两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。在Java 中抽象指的是接口或者抽象类,两者皆不能实例化。而细节就是实现类,也就是实现了接口或者继承了抽象类的类。他是可以被实例化的。高层模块指的是调用端,底层模块是具体的实现类。在Java中,依赖倒置原则是指模块间的依赖是通过抽象来发生的,实现类之间不发生直接的依赖关系,其依赖关系是通过接口是来实现的。这就是俗称的面向接口编程。我们下面有一个例子来讲述这个问题。这个例子是工人用锤子来修理东西。我们的代码如下:

public class Hammer {
    public String function(){
        return "用锤子修理东西";
    }
}

public class Worker {
    public void fix(Hammer hammer){
        System.out.println("工人" + hammer.function());
    }


    public static void main(String[] args) {
        new Worker().fix(new Hammer());
    }
}

这个是一个很简单的例子,但是如果我们要新增加一个功能,工人用 螺丝刀来修理东西,在这个类,我们发现是很难做的。因为我们Worker类依赖于一个具体的实现类Hammer。所以我们用到面向接口编程的思想,改成如下的代码:

public interface Tools {
    public String function();
}

然后我们的Worker是通过这个接口来于其他细节类进行依赖。代码如下:

public class Worker {
    public void fix(Tools tool){
        System.out.println("工人" + tool.function());
    }


    public static void main(String[] args) {
        new Worker().fix(new Hammer());
        new Worker().fix(new Screwdriver());

    }
}

我们的Hammer类与Screwdriver类实现这个接口

public class Hammer implements Tools{
    public String function(){
        return "用锤子修理东西";
    }
}

public class Screwdriver implements Tools{
    @Override
    public String function() {
        return "用螺丝刀修理东西";
    }
}

这样,通过面向接口编程,我们的代码就有了很高的扩展性,降低了代码之间的耦合度,提高了系统的稳定性。

接口隔离原则(ISP):

接口隔离原则的定义是:客户端不应该依赖他不需要的接口。换一种说法就是类间的依赖关系应该建立在最小的接口上。这样说好像更难懂。我们通过一个例子来说明。我们知道在Java中一个具体类实现了一个接口,那必然就要实现接口中的所有方法。如果我们有一个类A和类B通过接口I来依赖,类B是对类A依赖的实现,这个接口I有5个方法。但是类A与类B只通过方法1,2,3依赖,然后类C与类D通过接口I来依赖,类D是对类C依赖的实现但是他们却是通过方法1,4,5依赖。那么是必在实现接口的时候,类B就要有实现他不需要的方法4和方法5 而类D就要实现他不需要的方法2,和方法3。这简直就是一个灾难的设计。
所以我们需要对接口进行拆分,就是把接口分成满足依赖关系的最小接口,类B与类D不需要去实现与他们无关接口方法。比如在这个例子中,我们可以把接口拆成3个,第一个是仅仅由方法1的接口,第二个接口是包含2,3方法的,第三个接口是包含4,5方法的。这样,我们的设计就满足了接口隔离原则。
以上这些设计思想用英文的第一个字母可以组成SOLID ,满足这个5个原则的程序也被称为满足了SOLID准则。

迪米特原则(LOD):

迪米特原则也被称为最小知识原则,他的定义:一个对象应该对其他对象保持最小的了解。
因为类与类之间的关系越密切,耦合度越大,当一个类发生改变时,对另一个类的影响也越大,所以这也是我们提倡的软件编程的总的原则:低耦合,高内聚。迪米特法则还有一个更简单的定义——只与直接的朋友通信。首先来解释一下什么是直接的朋友:每个对象都会与其他对象有耦合关系,只要两个对象之间有耦合关系,我们就说这两个对象之间是朋友关系。耦合的方式很多,依赖、关联、组合、聚合等。其中,我们称出现成员变量、方法参数、方法返回值中的类为直接的朋友,而出现在局部变量中的类则不是直接的朋友。也就是说,陌生的类最好不要作为局部变量的形式出现在类的内部。

这里我们可以用一个现实生活中的例子来讲解一下。比如我们需要一张CD,我们可能去音像店去问老板有没有我们需要的那张CD,老板说现在没有,等有的时候你们来拿就行了。在这里我们不需要关心老板是从哪里,怎么获得的那张CD,我们只和老板(直接朋友)沟通,至于老板从他的朋友那里通过何种条件得到的CD,我们不关心,我们不和老板的朋友(陌生人)进行通信,这个就是迪米特的一个应用。说白了,就是一种中介的方式。我们通过老板这个中介来和真正提供CD的人发生联系。

总结

到这里,面向对象的六大原则,就写完了。我们看出来,这些原则其实都是应对不断改变的需求。每当需求变化的时候,我们利用这些原则来使我们的代码改动量最小,而且所造成的影响也是最小的。但是我们在看这些原则的时候,我们会发现很多原则并没有提供一种公式化的结论,而即使提供了公式化的结论的原则也只是建议去这样做。这是因为,这些设计原则本来就是从很多实际的代码中提取出来的,他是一个经验化的结论。怎么去用它,用好他,就要依靠设计者的经验。否则一味者去使用设计原则可能会使代码出现过度设计的情况。大多数的原则都是通过提取出抽象和接口来实现,如果发生过度的设计,就会出现很多抽象类和接口,增加了系统的复杂度。让本来很小的项目变得很庞大,当然这也是Java的特性(任何的小项目都会做成中型的项目)。

@Petterpx
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附上我的一篇博客吧,里面用代码具体实现了Demo。嘿嘿
https://blog.csdn.net/petterp/article/details/88053378

@LineCutFeng
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给大家一个好记的方法:Solid
S(single)单一职责原则
O(open)开闭原则
L(Liskov )里氏替换原则
I(Interface)接口隔离原则
D(Dependence)依赖倒置原则

最后再知道一个 Demeter:迪米特原则

@yigepang
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给大家一个好记的方法:Solid S(single)单一职责原则 O(open)开闭原则 L(Liskov )里氏替换原则 I(Interface)接口隔离原则 D(Dependence)依赖倒置原则

最后再知道一个 Demeter:迪米特原则

里迪开依接单,谐音更好记

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