面向对象设计原则及设计模式简介

面向对象不能只停留在OOP（面向对象开发），要学会OOD（面向对象设计），甚至OOA（面向对象分析），否则只能当CRUD的码农。

面向对象设计原则

单一职责原则（Single Responsibility Principle, SRP）

定义一：一个对象应该只包含单一的职责，并且该职责被完整的封装在一个类中。

定义二：就一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。

开闭原则（Open-Closed Principle, OCP）

定义：一个软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。

里氏代换原则（Liskov Substitution Principle, LSP）

定义一：如果对每一个类型为S的对象o1，都有类型为T的对象o2，使得以T定义的所有程序P在所有的对象o1都代换o2时，程序P的行为没有变化，那么类型S是类型T的子类型。

定义二：所有引用基类（父类）的地方必须能透明地使用其子类的对象。

通俗表达：在软件中如果能够使用基类对象，那么一定能够使用其子类对象。把基类都替换成它的子类，程序将不会产生任何错误和异常；反之不成立，即如果软件实体中使用的是子类，则它不一定能够使用基类。

使用里氏代换原则时的注意事项

• 子类的所有方法必须在父类中声明，或子类必须实现父类中声明的所有方法；
• 在运用里氏代换原则时，尽量把父类设计为抽象类或接口，让子类继承父类或实现父接口，并实现在父类中声明的方法。

依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle, DIP）

定义一：高层模块不应该依赖低层模块，它们都应该依赖抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。

定义二：要针对接口编程，不要针对实现编程。

依赖倒转原则中的两个概念

类之间的耦合

• 零耦合：两个类之间没有任何耦合关系。
• 具体耦合：发生在两个具体类（可实例化的类）之间，由一个类对另一个具体类实例的直接引用产生。
• 抽象耦合：发生在一个具体类和一个抽象类之间或两个抽象类之间，使两个发生关系的类之间存有最大的灵活性。由于抽象耦合中至少有一端是抽象的，故可以通过不同的具体实现来进行扩展。

依赖注入（Dependence Injection, DI）

依赖注入就是将一个类的对象传入另一个类，注入时应该尽量注入父类对象，在程序运行时再通过子类对象来覆盖父类对象。

依赖注入的三种方式：

• 构造注入（Constructor Injection）：通过构造函数注入实例变量。
• 设值注入（Setter Injection）：通过Setter方法注入实例变量。
• 接口注入（Interface Injection）：通过接口方法注入实例变量。

接口隔离原则（Interface Segregation Principle, ISP）

定义一：客户端不应该依赖那些它不需要的接口。

定义二：一旦一个接口太大，则需要将它分割成一些更细小的接口，使用该接口的客户端仅需知道与之相关的方法即可。

合成复用原则（Composite Reuse Principle, CRP）

又称组合/聚合复用原则（Composite/ Aggregate Reuse Principle, CARP）

定义：尽量使用对象组合，而不是继承来达到复用的目的。

简言之就是，要尽量使用组合/聚合关系，少用继承。在软件开发中，一般首选使用组合/聚合来实现复用，其次才考虑继承。使用继承时应严格遵循里氏代换原则，有效使用继承有助于解决问题，降低复杂度，而滥用继承反而会增加系统的构建和维护的难度。

迪米特法则（Law of Demeter, LoD）

又称最少知识原则（Least Knowledge Principle, LKP）

定义一：不要和“陌生人”说话。

定义二：只与你的直接朋友通信。

定义三：每个软件单元对其他的单元都只有最少的知识，而且局限于那些与本单元密切相关的软件单元。

在迪米特法则中，对于一个对象，它的朋友包括

• 当前对象本身（unit）；
• 以参数形式传入到当前对象方法中的对象；
• 当前对象的成员对象；
• 如果当前对象的成员对象是一个集合，那么集合中的元素也都是朋友；
• 当前对象所创建的对象。

使用迪米特法则时的注意事项

• 在类的划分上，应当尽量创建松耦合的类，类之间的耦合度越低，就越有利于复用，一个处在松耦合中的类一旦被修改，不会对关联的类造成太大波及；
• 在类的结构设计上，每一个类都应当尽量降低其成员变量和成员函数的访问权限；
• 在类的设计上，只要有可能，一个类型应当设计成不变类；
• 在对其他类的引用上，一个对象对其他对象的引用应当降到最低。

GoF设计模式简介

范围/目的	创建型模式	结构型模式	行为型模式
类模式	工厂方法模式	适配器模式（类）	解释器模式 模板方法模式
对象模式	抽象工厂模式 建造者模式 原型模式 单例模式	适配器模式（对象） 桥接模式 组合模式 装饰模式 外观模式 享元模式 代理模式	职责链模式 命令模式 迭代器模式 中介者模式 备忘录模式 观察者模式 状态模式 策略模式 访问者模式

创建型模式：主要用于创建对象。

结构型模式：主要用于处理类或对象的组合。

行为型模式：主要用于描述对类或对象怎样交互和怎样分配职责。