【设计方法论】OOP设计原则

这里说的设计原则是指用来指导类该如何定义？其与设计模型的区别在于，后者是用来定义类之间的行为。

类设计原则

SRP 单一职责原则

一个类应该有且仅有一个职责。关于职责的含意，面向对象大师 Robert.C.Martin 有一个著名的定义：所

谓一个类的职责是指引起该类变化的原因，如果一个类具有一个以上的职责，那么就会有多个不同的原因

引起该类变化，其实就是耦合了多个互不相关的职责，就会降低这个类的内聚性。

“职责”是站在他人的角度来定义的，而不是自己定义的。

两个关于职责的重要结论：

1）职责是站在他人的角度来定义的

2）职责不是一件事，而是很多事情，但这些事情都是和职责紧密相关的

对应到面向对象设计领域，我们可以说一个类的职责应该如下定义：

1）类的职责是站在其它类的角度来定义的；

2）类的职责包含多个相关功能；

一个类只负责一组相关的事情。

【SRP 原则范围】

SRP 不能应用于聚合类，优先使用对象组合，而不是类继承。

OCP 开放/封装原则

对扩展开放，对修改封闭

完整的 OCP 原则实际上应该这样表述： open for provider extension， closed for consumer modification，

翻译一下就是：对使用者修改关闭，对提供者扩展开放！

更通俗的意思就是：提供者增加新的功能，但使用者不需要修改代码！

所谓的增加新功能，并不是增加一个全新的功能，而是原有的功能有了替代实现。

假设现在你设计了“卡车” 、 “跑车” 、 “家用车”三种车，现在要增加一种车“卡

丁车” ，只要“卡丁车”也实现了“加速” 、 “刹车” 、 “转向” ，那么 player 不需要修改代码，就可以玩“卡

丁车”了；但如果你增加了一种“改装”的功能，那么 player 必须修改才能使用“改装”功能。

对应到代码上来说，OCP 的应用原则如下：

1）接口不变：包括函数名、函数参数、函数返回值等，可以应用 OCP

2）接口改变：已有函数修改名称、参数、返回值，或者增加新的函数，OCP 都不再适应

1）类之间应用 OCP：使用 interface 进行交互；

2）模块和模块、系统和系统：使用规定好的协议，不管是私有的还是公开的

LSP，Liskov substitution principle，中文翻译为“里氏替换原则”

1）子类的对象提供了父类的所有行为，且加上子类额外的一些东西（可以是功能，也可以是属性）；

2）当程序基于父类实现时，如果将子类替换父类而程序不需要修改，则说明符合 LSP 原则

函数使用指向父类的指针或者引用时，必须能够在不知道子类类型的情况下使用子类的对象。（子类必须能替换成它们的父类）

ISP，Interface Segregation Principle，中文翻译为“接口隔离原则”

客户端不应该被强迫去依赖它们并不需要的接口

ISP 原则承认对象需要非内聚的接口，然而 ISP 原则建议客户端不需要知道整个类，只需要知

道具有内聚接口的抽象父类即可。

DIP，dependency inversion principle，中文翻译为“依赖倒置原则”

DIP 原则主要有两点含义：

1）高层模块不应该直接依赖低层模块，两者都应该依赖抽象层；

2）抽象不能依赖细节，细节必须依赖抽象；

高层模块“依赖”低层模块：指高层模块需要调用低层模块的方法；

高层模块依赖抽象层：指高层模块基于抽象层编程；

低层模块依赖抽象层：指低层模块继承（inheritance）或者实现（implementation）抽象层；

SOLID 原则具体的应用场景如下：

 SRP 原则：用于类的设计

当我们想出一个类，或者设计出一个类的原型后，使用 SRP 原则核对一下类的设计是否符合 SRP 要求。

 OCP 原则：总的指导思想

OCP 原则是一个总的指导思想，在面向对象的设计中，如果能够符合 LSP/ISP/DIP 原则，一般情况下就

能够符合 OCP 原则了。

除了在面向对象的软件设计中外，OCP 也可以用于指导系统架构设计，例如常见的 CORBA、COM 协议，

其实都可以认为是 OCP 原则的具体应用和实现。

 LSP 原则：用于指导类继承的设计

当我们设计类之间的继承关系时，使用 LSP 原则来判断这种继承关系是否符合 LSP 要求。

 ISP 原则：用于指导接口的设计

ISP 原则可以认为是 SRP 原则的一个变种，本质上和 SRP 的思想是一样。 SRP 用于指导类的设计，而 ISP

用于指导接口的设计。

DIP 原则：用于指导如何抽象

当我们设计类之间的依赖关系时，可以使用 DIP 原则来判断这种依赖是否符合 DIP 原则。DIP 原则和 LSP

原则相辅相成：DIP 原则用于指导抽象出接口或者抽象类，而 LSP 原则指导从接口或者抽象类派生出新的

子类。

小结

 内聚是指模块内部元素的“凝聚力”

 是否专注模块的职责，才是内聚性的充要条件

 内聚性不是越高越好

 内聚关注模块内部的元素结合程度，耦合关注模块之间的依赖程度

 无论是“低内聚” ，还是“高耦合” ，其本质都是“不稳定”

 真正好的设计是在高内聚和低耦合间进行平衡

 职责是站在他人的角度来定义的，而不是自己定义的

 职责不是一件事，而是很多事情，但这些事情都是和职责紧密相关的

 SRP 原则用于指导类的设计

 OCP 原则是总的设计指导思想

 LSP 原则用于指导类继承的设计

 ISP 原则用于指导接口的设计

 DIP 原则用于指导类抽象的设计

 不要过度设计

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