? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?設(shè)計(jì)模式之六大原則(轉(zhuǎn)載)
關(guān)于設(shè)計(jì)模式的六大設(shè)計(jì)原則的資料網(wǎng)上很多外遇,但是很多地方解釋地都太過于籠統(tǒng)化,我也找了很多資料來看宙搬,發(fā)現(xiàn)CSDN上有幾篇關(guān)于設(shè)計(jì)模式的六大原則講述的比較通俗易懂宴凉,因此轉(zhuǎn)載過來帐萎。
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一.單一職責(zé)原則
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單一職責(zé)原則是最簡單的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則,它用于控制類的粒度大小敞曹。單一職責(zé)原則定義如下:
單一職責(zé)原則(Single Responsibility Principle, SRP):一個(gè)類只負(fù)責(zé)一個(gè)功能領(lǐng)域中的相應(yīng)職責(zé)账月,或者可以定義為:就一個(gè)類而言,應(yīng)該只有一個(gè)引起它變化的原因澳迫。
單一職責(zé)原則告訴我們:一個(gè)類不能太“累”局齿!在軟件系統(tǒng)中,一個(gè)類(大到模塊橄登,小到方法)承擔(dān)的職責(zé)越多抓歼,它被復(fù)用的可能性就越小讥此,而且一個(gè)類承擔(dān)的職責(zé)過多,就相當(dāng)于將這些職責(zé)耦合在一起谣妻,當(dāng)其中一個(gè)職責(zé)變化時(shí)萄喳,可能會影響其他職責(zé)的運(yùn)作,因此要將這些職責(zé)進(jìn)行分離拌禾,將不同的職責(zé)封裝在不同的類中取胎,即將不同的變化原因封裝在不同的類中,如果多個(gè)職責(zé)總是同時(shí)發(fā)生改變則可將它們封裝在同一類中湃窍。
單一職責(zé)原則是實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚闻蛀、低耦合的指導(dǎo)方針,它是最簡單但又最難運(yùn)用的原則您市,需要設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)類的不同職責(zé)并將其分離觉痛,而發(fā)現(xiàn)類的多重職責(zé)需要設(shè)計(jì)人員具有較強(qiáng)的分析設(shè)計(jì)能力和相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
下面通過一個(gè)簡單實(shí)例來進(jìn)一步分析單一職責(zé)原則:
Sunny軟件公司開發(fā)人員針對某CRM(Customer Relationship? Management茵休,客戶關(guān)系管理)系統(tǒng)中客戶信息圖形統(tǒng)計(jì)模塊提出了如圖1所示初始設(shè)計(jì)方案:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖1? 初始設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)圖
在圖1中薪棒,CustomerDataChart類中的方法說明如下:getConnection()方法用于連接數(shù)據(jù)庫,findCustomers()用于查詢所有的客戶信息榕莺,createChart()用于創(chuàng)建圖表俐芯,displayChart()用于顯示圖表。
現(xiàn)使用單一職責(zé)原則對其進(jìn)行重構(gòu)钉鸯。
在圖1中吧史,CustomerDataChart類承擔(dān)了太多的職責(zé),既包含與數(shù)據(jù)庫相關(guān)的方法唠雕,又包含與圖表生成和顯示相關(guān)的方法贸营。如果在其他類中也需要連接數(shù)據(jù)庫或者使用findCustomers()方法查詢客戶信息,則難以實(shí)現(xiàn)代碼的重用岩睁。無論是修改數(shù)據(jù)庫連接方式還是修改圖表顯示方式都需要修改該類钞脂,它不止一個(gè)引起它變化的原因,違背了單一職責(zé)原則捕儒。因此需要對該類進(jìn)行拆分冰啃,使其滿足單一職責(zé)原則,類CustomerDataChart可拆分為如下三個(gè)類:
(1) DBUtil:負(fù)責(zé)連接數(shù)據(jù)庫刘莹,包含數(shù)據(jù)庫連接方法getConnection()阎毅;
(2) CustomerDAO:負(fù)責(zé)操作數(shù)據(jù)庫中的Customer表,包含對Customer表的增刪改查等方法栋猖,如findCustomers()净薛;
(3) CustomerDataChart:負(fù)責(zé)圖表的生成和顯示,包含方法createChart()和displayChart()蒲拉。
使用單一職責(zé)原則重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)如圖2所示:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖2? 重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)圖
二.開閉原則
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開閉原則是面向?qū)ο蟮目蓮?fù)用設(shè)計(jì)的第一塊基石肃拜,它是最重要的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則痴腌。開閉原則由Bertrand? Meyer于1988年提出,其定義如下:
開閉原則(Open-Closed Principle, OCP):一個(gè)軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)對擴(kuò)展開放燃领,對修改關(guān)閉士聪。即軟件實(shí)體應(yīng)盡量在不修改原有代碼的情況下進(jìn)行擴(kuò)展。
在開閉原則的定義中猛蔽,軟件實(shí)體可以指一個(gè)軟件模塊剥悟、一個(gè)由多個(gè)類組成的局部結(jié)構(gòu)或一個(gè)獨(dú)立的類。
任何軟件都需要面臨一個(gè)很重要的問題曼库,即它們的需求會隨時(shí)間的推移而發(fā)生變化区岗。當(dāng)軟件系統(tǒng)需要面對新的需求時(shí),我們應(yīng)該盡量保證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架是穩(wěn)定的毁枯。如果一個(gè)軟件設(shè)計(jì)符合開閉原則慈缔,那么可以非常方便地對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展,而且在擴(kuò)展時(shí)無須修改現(xiàn)有代碼种玛,使得軟件系統(tǒng)在擁有適應(yīng)性和靈活性的同時(shí)具備較好的穩(wěn)定性和延續(xù)性藐鹤。隨著軟件規(guī)模越來越大,軟件壽命越來越長赂韵,軟件維護(hù)成本越來越高娱节,設(shè)計(jì)滿足開閉原則的軟件系統(tǒng)也變得越來越重要。
為了滿足開閉原則祭示,需要對系統(tǒng)進(jìn)行抽象化設(shè)計(jì)肄满,抽象化是開閉原則的關(guān)鍵。在Java绍移、C#等編程語言中悄窃,可以為系統(tǒng)定義一個(gè)相對穩(wěn)定的抽象層讥电,而將不同的實(shí)現(xiàn)行為移至具體的實(shí)現(xiàn)層中完成蹂窖。在很多面向?qū)ο缶幊陶Z言中都提供了接口、抽象類等機(jī)制恩敌,可以通過它們定義系統(tǒng)的抽象層瞬测,再通過具體類來進(jìn)行擴(kuò)展。如果需要修改系統(tǒng)的行為纠炮,無須對抽象層進(jìn)行任何改動月趟,只需要增加新的具體類來實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)功能即可,實(shí)現(xiàn)在不修改已有代碼的基礎(chǔ)上擴(kuò)展系統(tǒng)的功能恢口,達(dá)到開閉原則的要求孝宗。
Sunny軟件公司開發(fā)的CRM系統(tǒng)可以顯示各種類型的圖表,如餅狀圖和柱狀圖等耕肩,為了支持多種圖表顯示方式因妇,原始設(shè)計(jì)方案如圖1所示:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖1 初始設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)圖
在ChartDisplay類的display()方法中存在如下代碼片段:
現(xiàn)對該系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)问潭,使之符合開閉原則。
在本實(shí)例中婚被,由于在ChartDisplay類的display()方法中針對每一個(gè)圖表類編程狡忙,因此增加新的圖表類不得不修改源代碼≈沸荆可以通過抽象化的方式對系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)灾茁,使之增加新的圖表類時(shí)無須修改源代碼,滿足開閉原則谷炸。具體做法如下:
(1) 增加一個(gè)抽象圖表類AbstractChart北专,將各種具體圖表類作為其子類;
(2)? ChartDisplay類針對抽象圖表類進(jìn)行編程旬陡,由客戶端來決定使用哪種具體圖表逗余。
重構(gòu)后結(jié)構(gòu)如圖2所示:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖2 重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)圖
在圖2中,我們引入了抽象圖表類AbstractChart季惩,且ChartDisplay針對抽象圖表類進(jìn)行編程录粱,并通過setChart()方法由客戶端來設(shè)置實(shí)例化的具體圖表對象,在ChartDisplay的display()方法中調(diào)用chart對象的display()方法顯示圖表画拾。如果需要增加一種新的圖表啥繁,如折線圖LineChart,只需要將LineChart也作為AbstractChart的子類青抛,在客戶端向ChartDisplay中注入一個(gè)LineChart對象即可旗闽,無須修改現(xiàn)有類庫的源代碼。
注意:因?yàn)閤ml和properties等格式的配置文件是純文本文件蜜另,可以直接通過VI編輯器或記事本進(jìn)行編輯适室,且無須編譯,因此在軟件開發(fā)中举瑰,一般不把對配置文件的修改認(rèn)為是對系統(tǒng)源代碼的修改捣辆。如果一個(gè)系統(tǒng)在擴(kuò)展時(shí)只涉及到修改配置文件,而原有的Java代碼或C#代碼沒有做任何修改此迅,該系統(tǒng)即可認(rèn)為是一個(gè)符合開閉原則的系統(tǒng)汽畴。
三.里氏替換原則
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里氏代換原則由2008年圖靈獎得主、美國第一位計(jì)算機(jī)科學(xué)女博士Barbara Liskov教授和卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)Jeannette Wing教授于1994年提出耸序。其嚴(yán)格表述如下:如果對每一個(gè)類型為S的對象o1忍些,都有類型為T的對象o2,使得以T定義的所有程序P在所有的對象o1代換o2時(shí)坎怪,程序P的行為沒有變化罢坝,那么類型S是類型T的子類型。這個(gè)定義比較拗口且難以理解搅窿,因此我們一般使用它的另一個(gè)通俗版定義:
里氏代換原則(Liskov Substitution Principle, LSP):所有引用基類(父類)的地方必須能透明地使用其子類的對象嘁酿。
里氏代換原則告訴我們疾棵,在軟件中將一個(gè)基類對象替換成它的子類對象,程序?qū)⒉粫a(chǎn)生任何錯誤和異常痹仙,反過來則不成立是尔,如果一個(gè)軟件實(shí)體使用的是一個(gè)子類對象的話,那么它不一定能夠使用基類對象开仰。例如:我喜歡動物拟枚,那我一定喜歡狗,因?yàn)楣肥莿游锏淖宇愔诠坏俏蚁矚g狗恩溅,不能據(jù)此斷定我喜歡動物,因?yàn)槲也⒉幌矚g老鼠谓娃,雖然它也是動物脚乡。
例如有兩個(gè)類,一個(gè)類為BaseClass滨达,另一個(gè)是SubClass類奶稠,并且SubClass類是BaseClass類的子類,那么一個(gè)方法如果可以接受一個(gè)BaseClass類型的基類對象base的話捡遍,如:method1(base)锌订,那么它必然可以接受一個(gè)BaseClass類型的子類對象sub,method1(sub)能夠正常運(yùn)行画株。反過來的代換不成立辆飘,如一個(gè)方法method2接受BaseClass類型的子類對象sub為參數(shù):method2(sub),那么一般而言不可以有method2(base)谓传,除非是重載方法蜈项。
里氏代換原則是實(shí)現(xiàn)開閉原則的重要方式之一,由于使用基類對象的地方都可以使用子類對象续挟,因此在程序中盡量使用基類類型來對對象進(jìn)行定義紧卒,而在運(yùn)行時(shí)再確定其子類類型,用子類對象來替換父類對象庸推。
在使用里氏代換原則時(shí)需要注意如下幾個(gè)問題:
(1)子類的所有方法必須在父類中聲明常侦,或子類必須實(shí)現(xiàn)父類中聲明的所有方法浇冰。根據(jù)里氏代換原則贬媒,為了保證系統(tǒng)的擴(kuò)展性,在程序中通常使用父類來進(jìn)行定義肘习,如果一個(gè)方法只存在子類中际乘,在父類中不提供相應(yīng)的聲明,則無法在以父類定義的對象中使用該方法漂佩。
(2) 我們在運(yùn)用里氏代換原則時(shí)脖含,盡量把父類設(shè)計(jì)為抽象類或者接口罪塔,讓子類繼承父類或?qū)崿F(xiàn)父接口,并實(shí)現(xiàn)在父類中聲明的方法养葵,運(yùn)行時(shí)征堪,子類實(shí)例替換父類實(shí)例,我們可以很方便地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)的功能关拒,同時(shí)無須修改原有子類的代碼佃蚜,增加新的功能可以通過增加一個(gè)新的子類來實(shí)現(xiàn)。里氏代換原則是開閉原則的具體實(shí)現(xiàn)手段之一着绊。
(3) Java語言中谐算,在編譯階段,Java編譯器會檢查一個(gè)程序是否符合里氏代換原則归露,這是一個(gè)與實(shí)現(xiàn)無關(guān)的洲脂、純語法意義上的檢查,但Java編譯器的檢查是有局限的剧包。
在Sunny軟件公司開發(fā)的CRM系統(tǒng)中恐锦,客戶(Customer)可以分為VIP客戶(VIPCustomer)和普通客戶(CommonCustomer)兩類,系統(tǒng)需要提供一個(gè)發(fā)送Email的功能疆液,原始設(shè)計(jì)方案如圖1所示:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖1原始結(jié)構(gòu)圖
在對系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析后發(fā)現(xiàn)踩蔚,無論是普通客戶還是VIP客戶,發(fā)送郵件的過程都是相同的枚粘,也就是說兩個(gè)send()方法中的代碼重復(fù)馅闽,而且在本系統(tǒng)中還將增加新類型的客戶。為了讓系統(tǒng)具有更好的擴(kuò)展性馍迄,同時(shí)減少代碼重復(fù)福也,使用里氏代換原則對其進(jìn)行重構(gòu)。
在本實(shí)例中攀圈,可以考慮增加一個(gè)新的抽象客戶類Customer暴凑,而將CommonCustomer和VIPCustomer類作為其子類,郵件發(fā)送類EmailSender類針對抽象客戶類Customer編程赘来,根據(jù)里氏代換原則现喳,能夠接受基類對象的地方必然能夠接受子類對象,因此將EmailSender中的send()方法的參數(shù)類型改為Customer犬辰,如果需要增加新類型的客戶嗦篱,只需將其作為Customer類的子類即可。重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)如圖2所示:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖2重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)圖
里氏代換原則是實(shí)現(xiàn)開閉原則的重要方式之一幌缝。在本實(shí)例中灸促,在傳遞參數(shù)時(shí)使用基類對象,除此以外,在定義成員變量浴栽、定義局部變量荒叼、確定方法返回類型時(shí)都可使用里氏代換原則。針對基類編程典鸡,在程序運(yùn)行時(shí)再確定具體子類被廓。
另外補(bǔ)充一篇關(guān)于里氏替換原則的一篇博文:
http://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7281833
四.依賴倒置原則
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如果說開閉原則是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的目標(biāo)的話,那么依賴倒轉(zhuǎn)原則就是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的主要實(shí)現(xiàn)機(jī)制之一萝玷,它是系統(tǒng)抽象化的具體實(shí)現(xiàn)伊者。依賴倒轉(zhuǎn)原則是Robert C. Martin在1996年為“C++Reporter”所寫的專欄Engineering Notebook的第三篇,后來加入到他在2002年出版的經(jīng)典著作“Agile Software Development, Principles, Patterns, and Practices”一書中间护。依賴倒轉(zhuǎn)原則定義如下:
依賴倒轉(zhuǎn)原則(Dependency Inversion? Principle, DIP):抽象不應(yīng)該依賴于細(xì)節(jié)亦渗,細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng)依賴于抽象。換言之汁尺,要針對接口編程法精,而不是針對實(shí)現(xiàn)編程。
依賴倒轉(zhuǎn)原則要求我們在程序代碼中傳遞參數(shù)時(shí)或在關(guān)聯(lián)關(guān)系中痴突,盡量引用層次高的抽象層類搂蜓,即使用接口和抽象類進(jìn)行變量類型聲明、參數(shù)類型聲明辽装、方法返回類型聲明帮碰,以及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換等,而不要用具體類來做這些事情拾积。為了確保該原則的應(yīng)用殉挽,一個(gè)具體類應(yīng)當(dāng)只實(shí)現(xiàn)接口或抽象類中聲明過的方法,而不要給出多余的方法拓巧,否則將無法調(diào)用到在子類中增加的新方法斯碌。
在引入抽象層后,系統(tǒng)將具有很好的靈活性肛度,在程序中盡量使用抽象層進(jìn)行編程傻唾,而將具體類寫在配置文件中,這樣一來承耿,如果系統(tǒng)行為發(fā)生變化冠骄,只需要對抽象層進(jìn)行擴(kuò)展,并修改配置文件加袋,而無須修改原有系統(tǒng)的源代碼凛辣,在不修改的情況下來擴(kuò)展系統(tǒng)的功能,滿足開閉原則的要求锁荔。
在實(shí)現(xiàn)依賴倒轉(zhuǎn)原則時(shí)蟀给,我們需要針對抽象層編程蝙砌,而將具體類的對象通過依賴注入(DependencyInjection, DI)的方式注入到其他對象中璃诀,依賴注入是指當(dāng)一個(gè)對象要與其他對象發(fā)生依賴關(guān)系時(shí)愉阎,通過抽象來注入所依賴的對象比默。常用的注入方式有三種,分別是:構(gòu)造注入前普,設(shè)值注入(Setter注入)和接口注入。構(gòu)造注入是指通過構(gòu)造函數(shù)來傳入具體類的對象壹堰,設(shè)值注入是指通過Setter方法來傳入具體類的對象拭卿,而接口注入是指通過在接口中聲明的業(yè)務(wù)方法來傳入具體類的對象。這些方法在定義時(shí)使用的是抽象類型贱纠,在運(yùn)行時(shí)再傳入具體類型的對象峻厚,由子類對象來覆蓋父類對象。
下面通過一個(gè)簡單實(shí)例來加深對依賴倒轉(zhuǎn)原則的理解:
Sunny軟件公司開發(fā)人員在開發(fā)某CRM系統(tǒng)時(shí)發(fā)現(xiàn):該系統(tǒng)經(jīng)常需要將存儲在TXT或Excel文件中的客戶信息轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)庫中谆焊,因此需要進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換惠桃。在客戶數(shù)據(jù)操作類中將調(diào)用數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換類的方法實(shí)現(xiàn)格式轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)庫插入操作,初始設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)如圖1所示:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖1 初始設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)圖
在編碼實(shí)現(xiàn)圖1所示結(jié)構(gòu)時(shí)辖试,Sunny軟件公司開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)該設(shè)計(jì)方案存在一個(gè)非常嚴(yán)重的問題辜王,由于每次轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)時(shí)數(shù)據(jù)來源不一定相同,因此需要更換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類罐孝,如有時(shí)候需要將TXTDataConvertor改為ExcelDataConvertor呐馆,此時(shí),需要修改CustomerDAO的源代碼莲兢,而且在引入并使用新的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類時(shí)也不得不修改CustomerDAO的源代碼汹来,系統(tǒng)擴(kuò)展性較差,違反了開閉原則改艇,現(xiàn)需要對該方案進(jìn)行重構(gòu)俗慈。
在本實(shí)例中,由于CustomerDAO針對具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類編程遣耍,因此在增加新的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類或者更換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類時(shí)都不得不修改CustomerDAO的源代碼闺阱。我們可以通過引入抽象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類解決該問題,在引入抽象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類DataConvertor之后舵变,CustomerDAO針對抽象類DataConvertor編程酣溃,而將具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類名存儲在配置文件中,符合依賴倒轉(zhuǎn)原則纪隙。根據(jù)里氏代換原則赊豌,程序運(yùn)行時(shí),具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類對象將替換DataConvertor類型的對象绵咱,程序不會出現(xiàn)任何問題碘饼。更換具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類時(shí)無須修改源代碼,只需要修改配置文件;如果需要增加新的具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類艾恼,只要將新增數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類作為DataConvertor的子類并修改配置文件即可住涉,原有代碼無須做任何修改,滿足開閉原則钠绍。重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)如圖2所示:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖2重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)圖
在上述重構(gòu)過程中舆声,我們使用了開閉原則、里氏代換原則和依賴倒轉(zhuǎn)原則柳爽,在大多數(shù)情況下媳握,這三個(gè)設(shè)計(jì)原則會同時(shí)出現(xiàn),開閉原則是目標(biāo)磷脯,里氏代換原則是基礎(chǔ)蛾找,依賴倒轉(zhuǎn)原則是手段,它們相輔相成赵誓,相互補(bǔ)充打毛,目標(biāo)一致,只是分析問題時(shí)所站角度不同而已架曹。
五.接口隔離原則
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接口隔離原則定義如下:
接口隔離原則(Interface? Segregation Principle, ISP):使用多個(gè)專門的接口隘冲,而不使用單一的總接口,即客戶端不應(yīng)該依賴那些它不需要的接口绑雄。
根據(jù)接口隔離原則展辞,當(dāng)一個(gè)接口太大時(shí),我們需要將它分割成一些更細(xì)小的接口万牺,使用該接口的客戶端僅需知道與之相關(guān)的方法即可罗珍。每一個(gè)接口應(yīng)該承擔(dān)一種相對獨(dú)立的角色,不干不該干的事脚粟,該干的事都要干覆旱。這里的“接口”往往有兩種不同的含義:一種是指一個(gè)類型所具有的方法特征的集合,僅僅是一種邏輯上的抽象核无;另外一種是指某種語言具體的“接口”定義扣唱,有嚴(yán)格的定義和結(jié)構(gòu),比如Java語言中的interface团南。對于這兩種不同的含義噪沙,ISP的表達(dá)方式以及含義都有所不同:
(1) 當(dāng)把“接口”理解成一個(gè)類型所提供的所有方法特征的集合的時(shí)候,這就是一種邏輯上的概念吐根,接口的劃分將直接帶來類型的劃分正歼。可以把接口理解成角色拷橘,一個(gè)接口只能代表一個(gè)角色局义,每個(gè)角色都有它特定的一個(gè)接口喜爷,此時(shí),這個(gè)原則可以叫做“角色隔離原則”萄唇。
(2) 如果把“接口”理解成狹義的特定語言的接口檩帐,那么ISP表達(dá)的意思是指接口僅僅提供客戶端需要的行為,客戶端不需要的行為則隱藏起來穷绵,應(yīng)當(dāng)為客戶端提供盡可能小的單獨(dú)的接口轿塔,而不要提供大的總接口特愿。在面向?qū)ο缶幊陶Z言中仲墨,實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口就需要實(shí)現(xiàn)該接口中定義的所有方法,因此大的總接口使用起來不一定很方便揍障,為了使接口的職責(zé)單一目养,需要將大接口中的方法根據(jù)其職責(zé)不同分別放在不同的小接口中,以確保每個(gè)接口使用起來都較為方便毒嫡,并都承擔(dān)某一單一角色癌蚁。接口應(yīng)該盡量細(xì)化,同時(shí)接口中的方法應(yīng)該盡量少兜畸,每個(gè)接口中只包含一個(gè)客戶端(如子模塊或業(yè)務(wù)邏輯類)所需的方法即可努释,這種機(jī)制也稱為“定制服務(wù)”,即為不同的客戶端提供寬窄不同的接口咬摇。
下面通過一個(gè)簡單實(shí)例來加深對接口隔離原則的理解:
Sunny軟件公司開發(fā)人員針對某CRM系統(tǒng)的客戶數(shù)據(jù)顯示模塊設(shè)計(jì)了如圖1所示接口伐蒂,其中方法dataRead()用于從文件中讀取數(shù)據(jù),方法transformToXML()用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成XML格式肛鹏,方法createChart()用于創(chuàng)建圖表逸邦,方法displayChart()用于顯示圖表,方法createReport()用于創(chuàng)建文字報(bào)表在扰,方法displayReport()用于顯示文字報(bào)表缕减。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖1 初始設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)圖
在實(shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)該接口很不靈活,例如如果一個(gè)具體的數(shù)據(jù)顯示類無須進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(源文件本身就是XML格式)芒珠,但由于實(shí)現(xiàn)了該接口桥狡,將不得不實(shí)現(xiàn)其中聲明的transformToXML()方法(至少需要提供一個(gè)空實(shí)現(xiàn));如果需要創(chuàng)建和顯示圖表皱卓,除了需實(shí)現(xiàn)與圖表相關(guān)的方法外裹芝,還需要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建和顯示文字報(bào)表的方法,否則程序編譯時(shí)將報(bào)錯好爬。
現(xiàn)使用接口隔離原則對其進(jìn)行重構(gòu)局雄。
在圖1中,由于在接口CustomerDataDisplay中定義了太多方法存炮,即該接口承擔(dān)了太多職責(zé)炬搭,一方面導(dǎo)致該接口的實(shí)現(xiàn)類很龐大蜈漓,在不同的實(shí)現(xiàn)類中都不得不實(shí)現(xiàn)接口中定義的所有方法,靈活性較差宫盔,如果出現(xiàn)大量的空方法融虽,將導(dǎo)致系統(tǒng)中產(chǎn)生大量的無用代碼,影響代碼質(zhì)量灼芭;另一方面由于客戶端針對大接口編程有额,將在一定程序上破壞程序的封裝性,客戶端看到了不應(yīng)該看到的方法彼绷,沒有為客戶端定制接口巍佑。因此需要將該接口按照接口隔離原則和單一職責(zé)原則進(jìn)行重構(gòu),將其中的一些方法封裝在不同的小接口中寄悯,確保每一個(gè)接口使用起來都較為方便萤衰,并都承擔(dān)某一單一角色,每個(gè)接口中只包含一個(gè)客戶端(如模塊或類)所需的方法即可猜旬。
通過使用接口隔離原則脆栋,本實(shí)例重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)如圖2所示:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖2 重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)圖
在使用接口隔離原則時(shí),我們需要注意控制接口的粒度洒擦,接口不能太小椿争,如果太小會導(dǎo)致系統(tǒng)中接口泛濫,不利于維護(hù)熟嫩;接口也不能太大秦踪,太大的接口將違背接口隔離原則,靈活性較差邦危,使用起來很不方便洋侨。一般而言,接口中僅包含為某一類用戶定制的方法即可倦蚪,不應(yīng)該強(qiáng)迫客戶依賴于那些它們不用的方法希坚。
六.迪米特法則
原文鏈接:http://blog.csdn.net/lovelion/article/details/7563445
迪米特法則來自于1987年美國東北大學(xué)(Northeastern University)一個(gè)名為“Demeter”的研究項(xiàng)目。迪米特法則又稱為最少知識原則(LeastKnowledge Principle, LKP)陵且,其定義如下:
迪米特法則(Law of? Demeter, LoD):一個(gè)軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)盡可能少地與其他實(shí)體發(fā)生相互作用裁僧。
如果一個(gè)系統(tǒng)符合迪米特法則,那么當(dāng)其中某一個(gè)模塊發(fā)生修改時(shí)慕购,就會盡量少地影響其他模塊聊疲,擴(kuò)展會相對容易,這是對軟件實(shí)體之間通信的限制沪悲,迪米特法則要求限制軟件實(shí)體之間通信的寬度和深度获洲。迪米特法則可降低系統(tǒng)的耦合度,使類與類之間保持松散的耦合關(guān)系殿如。
迪米特法則還有幾種定義形式贡珊,包括:不要和“陌生人”說話最爬、只與你的直接朋友通信等,在迪米特法則中门岔,對于一個(gè)對象爱致,其朋友包括以下幾類:
(1) 當(dāng)前對象本身(this);
(2) 以參數(shù)形式傳入到當(dāng)前對象方法中的對象寒随;
(3) 當(dāng)前對象的成員對象糠悯;
(4) 如果當(dāng)前對象的成員對象是一個(gè)集合,那么集合中的元素也都是朋友妻往;
(5) 當(dāng)前對象所創(chuàng)建的對象互艾。
任何一個(gè)對象,如果滿足上面的條件之一蒲讯,就是當(dāng)前對象的“朋友”忘朝,否則就是“陌生人”灰署。在應(yīng)用迪米特法則時(shí)判帮,一個(gè)對象只能與直接朋友發(fā)生交互,不要與“陌生人”發(fā)生直接交互溉箕,這樣做可以降低系統(tǒng)的耦合度晦墙,一個(gè)對象的改變不會給太多其他對象帶來影響。
迪米特法則要求我們在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)肴茄,應(yīng)該盡量減少對象之間的交互晌畅,如果兩個(gè)對象之間不必彼此直接通信,那么這兩個(gè)對象就不應(yīng)當(dāng)發(fā)生任何直接的相互作用寡痰,如果其中的一個(gè)對象需要調(diào)用另一個(gè)對象的某一個(gè)方法的話抗楔,可以通過第三者轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)調(diào)用。簡言之拦坠,就是通過引入一個(gè)合理的第三者來降低現(xiàn)有對象之間的耦合度连躏。
在將迪米特法則運(yùn)用到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中時(shí),要注意下面的幾點(diǎn):在類的劃分上贞滨,應(yīng)當(dāng)盡量創(chuàng)建松耦合的類入热,類之間的耦合度越低,就越有利于復(fù)用晓铆,一個(gè)處在松耦合中的類一旦被修改勺良,不會對關(guān)聯(lián)的類造成太大波及;在類的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上骄噪,每一個(gè)類都應(yīng)當(dāng)盡量降低其成員變量和成員函數(shù)的訪問權(quán)限尚困;在類的設(shè)計(jì)上,只要有可能链蕊,一個(gè)類型應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成不變類事甜;在對其他類的引用上忙芒,一個(gè)對象對其他對象的引用應(yīng)當(dāng)降到最低。
下面通過一個(gè)簡單實(shí)例來加深對迪米特法則的理解:
Sunny軟件公司所開發(fā)CRM系統(tǒng)包含很多業(yè)務(wù)操作窗口讳侨,在這些窗口中呵萨,某些界面控件之間存在復(fù)雜的交互關(guān)系,一個(gè)控件事件的觸發(fā)將導(dǎo)致多個(gè)其他界面控件產(chǎn)生響應(yīng)跨跨,例如潮峦,當(dāng)一個(gè)按鈕(Button)被單擊時(shí),對應(yīng)的列表框(List)勇婴、組合框(ComboBox)忱嘹、文本框(TextBox)、文本標(biāo)簽(Label)等都將發(fā)生改變耕渴,在初始設(shè)計(jì)方案中拘悦,界面控件之間的交互關(guān)系可簡化為如圖1所示結(jié)構(gòu):
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖1 初始設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)圖
在圖1中,由于界面控件之間的交互關(guān)系復(fù)雜橱脸,導(dǎo)致在該窗口中增加新的界面控件時(shí)需要修改與之交互的其他控件的源代碼础米,系統(tǒng)擴(kuò)展性較差,也不便于增加和刪除新控件添诉。
現(xiàn)使用迪米特對其進(jìn)行重構(gòu)屁桑。
在本實(shí)例中,可以通過引入一個(gè)專門用于控制界面控件交互的中間類(Mediator)來降低界面控件之間的耦合度栏赴。引入中間類之后蘑斧,界面控件之間不再發(fā)生直接引用,而是將請求先轉(zhuǎn)發(fā)給中間類须眷,再由中間類來完成對其他控件的調(diào)用竖瘾。當(dāng)需要增加或刪除新的控件時(shí),只需修改中間類即可花颗,無須修改新增控件或已有控件的源代碼捕传,重構(gòu)后結(jié)構(gòu)如圖2所示:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖2? 重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)圖
作者:海子
出處:http://www.cnblogs.com/dolphin0520/
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