UML學(xué)習(xí)PPT-21 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則

1、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則n類設(shè)計(jì)n包設(shè)計(jì)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則類設(shè)計(jì) nSRP，單一職責(zé)原則，一個類應(yīng)該有且只有一個改變的理由 nOCP，開放封閉原則，你應(yīng)該能夠不用修改原有類就能擴(kuò)展一個類的行為nLSP，Liskov替換原則，派生類要與其基類自相容nDIP，依賴倒置原則，依賴于抽象而不是實(shí)現(xiàn)nISP，接口隔離原則，客戶只要關(guān)注它們所需的接口nCARP，合成/聚合復(fù)用原則，盡量使用合成/聚合、盡量不要使用繼承nLoD，迪米特法則，不要和陌生人說話單一職責(zé)原則（Single-Responsibility Principle ）n就一個類而言，應(yīng)該只專注于做一件事和僅有一個引起它變化的原因 n所

2、謂職責(zé)n可以理解為功能，就是設(shè)計(jì)的這個類功能應(yīng)該只有一個，而不是兩個或更多n也可以理解為引用變化的原因，當(dāng)你發(fā)現(xiàn)有兩個變化會要求我們修改這個類，那么你就要考慮拆分這個類了單一職責(zé)原則（Single-Responsibility Principle ）n例子ninterface Modem public void dial(string pno); public void hangup(); public void send(char c); public void recv(); 單一職責(zé)原則（Single-Responsibility Principle ）n例子ninterface Dat

3、aChannel public void send(char c); public void recv(); ninterface Connection public void dial(string pno); public void hangup();單一職責(zé)原則（Single-Responsibility Principle ）n就像一個人身兼數(shù)職，而這些事情相互關(guān)聯(lián)不大，甚至有沖突，那他就無法很好的解決這些職責(zé)，應(yīng)該分到不同的人身上去做才對 n優(yōu)點(diǎn)n消除耦合，減小因需求變化引起代碼僵化性臭味 單一職責(zé)原則（Single-Responsibility Principle ）n注意n一個合

4、理的類，應(yīng)該僅有一個引起它變化的原因，即單一職責(zé)n 在沒有變化征兆的情況下應(yīng)用SRP或其他原則是不明智的n 在需求實(shí)際發(fā)生變化時(shí)就應(yīng)該應(yīng)用SRP等原則來重構(gòu)代碼開-閉原則（The Open-Closed Principle)n什么是開-閉原則一個軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉。n開-閉原則的優(yōu)越性n通過擴(kuò)展已有的軟件系統(tǒng)，可以提供新的行為，以滿足對軟件的新需求n已有的軟件模塊不能再被修改，這使軟件系統(tǒng)有一定的穩(wěn)定性和延續(xù)性開-閉原則的關(guān)鍵抽象實(shí)現(xiàn)Open-Closed原則，抽象化是關(guān)鍵。 讓模塊操作一個抽象的實(shí)體。由于模塊依賴于一個固定的抽象實(shí)體，因此它可以是不允許被修改的；同時(shí)，通過從這

5、個抽象體的派生，也可以擴(kuò)展此模塊的行為對可變性的封裝n考慮系統(tǒng)中什么可能會發(fā)生變化n一種可變性不應(yīng)當(dāng)散落到代碼的很多角落里，而應(yīng)該被封裝到一個對象里n開閉原則具有理想主義的色彩，它是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的終極目標(biāo)。 n里氏代換原則（LSP）、依賴倒轉(zhuǎn)原則（DIP）、接口隔離原則（ISP）以及抽象類（Abstract Class）、接口(Interace)等等，都可以看作是開閉原則的實(shí)現(xiàn)方法。 里氏代換原則 （The Liskov Substitution Principle）n里氏代換原則的嚴(yán)格表達(dá)如果對每一個類型為T1的對象o1，都有類型為T2的對象o2，使得以T1定義的所有程序P在所有的對象o1都

6、代換成o2時(shí)，程序P的行為沒有變化，那么類型T2是類型T1的子類型。n舉例對于父類和子類Base和Derived，若程序能接受Base，那么程序必然可以接受子類Derivedvoid Method (Base b); Derived d;Method (d);里氏代換原則 （The Liskov Substitution Principle）依賴倒轉(zhuǎn)原則(Dependence Inversion Principle)糟糕的設(shè)計(jì)n很難添加新的功能，因?yàn)槊恳惶幐膭佣紩绊懴到y(tǒng)中過多的模塊n當(dāng)你做了一處改動，卻導(dǎo)致系統(tǒng)中的另一個模塊發(fā)生問題n很難在別的應(yīng)用程序中重用這個模塊三種耦合關(guān)系n零耦合（Ni

7、l Coupling）兩個類之間沒有耦合關(guān)系n具體耦合（Concrete Coupling）兩個具體的類之間，經(jīng)由一個類對另一個具體類的直接引用造成的耦合關(guān)系n抽象耦合（Abstract Coupling）一個具體類和一個抽象類（或接口）之間的耦合關(guān)系具體耦合的例子抽象耦合的例子依賴倒轉(zhuǎn)原則n高層模塊不應(yīng)依賴于低層模塊。二者都應(yīng)該依賴于抽象。n抽象不應(yīng)當(dāng)依賴于細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng)依賴于抽象n要針對接口編程，不要針對實(shí)現(xiàn)編程依賴倒轉(zhuǎn)原則的不足n導(dǎo)致大量的類出現(xiàn)，不容易實(shí)現(xiàn)n依賴倒轉(zhuǎn)原則假定所有的具體類都是會變化的，這一點(diǎn)并不總是正確的接口隔離原則 (Interface Segregation Prin

8、ciple)n接口的污染（Interface Contamination）一些沒有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師往往想節(jié)省接口的數(shù)量，將一些功能相近或功能相關(guān)的接口合并，并將這看成是代碼優(yōu)化的一部分。接口隔離原則n接口隔離原則(ISP)一個類對另外一個類的依賴應(yīng)當(dāng)是建立在最小的接口上的。換言之，使用多個專門的接口比使用單一的總接口要好。接口隔離原則例子接口隔離原則例子合成/聚合復(fù)用原則 (Composite/ Aggregate Reuse Principle)n定義：在一個新的對象里面使用一些已有的對象，使之成為新對象的一部分；新的對象通過向這些對象的委派達(dá)到復(fù)用已有功能的目的n簡單表述：代碼復(fù)用的時(shí)候要盡量

9、的使用合成/聚合，盡量不要使用繼承復(fù)用技術(shù)繼承n優(yōu)點(diǎn)n新的實(shí)現(xiàn)較為容易n修改或擴(kuò)展繼承而來的實(shí)現(xiàn)較為容易n缺點(diǎn)n繼承復(fù)用破壞封裝n如果超類發(fā)生改變，那么子類的實(shí)現(xiàn)不得不改變n從超類繼承而來的實(shí)現(xiàn)是靜態(tài)的，不能在運(yùn)行時(shí)間內(nèi)發(fā)生改變復(fù)用技術(shù)合成/聚合n優(yōu)點(diǎn)n新對象與引用對象溝通的唯一方法是被引用對象的接口，這樣保持了封裝性n這種復(fù)用在運(yùn)行時(shí)刻動態(tài)進(jìn)行n缺點(diǎn)n有較多的對象需要管理迪米特法則（Law of Demeter）n迪米特法則（LoD）又叫最少知識原則：n一個軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)盡可能少的與其他實(shí)體發(fā)生相互作用n每一個軟件單位對其他的單位都只有最少的知識，而且局限于那些與本單位密切相關(guān)的軟件單位。n門

10、面模式（Facade）和中介模式（Mediator），都是迪米特法則應(yīng)用的例子狹義的迪米特法則n如果兩個類不必彼此直接通信，那么這兩個類就不應(yīng)當(dāng)發(fā)生直接的相互作用。如果其中的一個類需要調(diào)用另外一個類的某一個方法，可以通過第三者轉(zhuǎn)發(fā)這個調(diào)用。弊端n系統(tǒng)中存在大量的中介類，這些類之所以存在完全是為了傳遞類之間的相互調(diào)用關(guān)系這在一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度n解決辦法n遵循依賴倒換原則做些折衷處理，讓對象依賴于抽象層，降低耦合例子nSomeone、Friend和Stranger三個類例子nSomeone類有一個方法接受一個Friend類型的變量 npublic class Someone public

11、 void operation1( Friend friend ) Stranger stranger = vide() ; stranger.operation3() ; 例子nSomeone和Friend是朋友類（直接通訊的類）。Friend類持有一個Stranger類的私有對象，他們是朋友類：n public class Friend private Stranger stranger = new Stranger() ; public void operation2() public Stranger provide() return stranger ; 例子nS

12、omeone類和Stranger類不是朋友類，但Someone類卻通過Friend類知道了Stranger類的存在，這顯然違反迪米特法則。 例子n對Someone和Friend類進(jìn)行重構(gòu) npublic class Friend private Stranger stranger = new Stranger() ; public void operation2() public Stranger provide() return stranger ; public void forward() stranger.operation3() ; 例子n重構(gòu)Someone的operation1方法

13、，讓其調(diào)用新提供的forward方法 npublic class Someone public void operation1( Friend friend ) friend.forward() ; 例子n現(xiàn)在Someone對Stranger的依賴完全通過Friend隔離，這樣的結(jié)構(gòu)已經(jīng)符合狹義迪米特法則了。 n缺點(diǎn)：會在系統(tǒng)里造出大量的小方法，散落在系統(tǒng)的各個角落。n遵循迪米特法則會使一個系統(tǒng)的局部設(shè)計(jì)簡化，因?yàn)槊恳粋€局部都不會和遠(yuǎn)距離的對象有直接關(guān)聯(lián)。但是，這也會造成系統(tǒng)的不同模塊之間的通信效率降低，也會使系統(tǒng)的不同模塊之間不容易協(xié)調(diào)。 例子n結(jié)合依賴倒轉(zhuǎn)原則，重構(gòu)代碼n添加一個抽象的Ab

14、stractStranger類，使Someone依賴于抽象的“AbstractStranger”角色，而不是具體實(shí)現(xiàn) npublic abstract class AbstractStranger abstract void operation3() ; 例子n讓Stranger從AbstractStranger類繼承npublic class Stranger extends AbstractStranger public void operation3() 例子n重構(gòu)Someone使其依賴抽象的AbstractStrangernpublic class Someone public voi

15、d operation1( Friend friend ) AbstractStranger stranger = vide() ; stranger.operation3() ; 例子n重構(gòu)Friend的provide方法，使其返回抽象角色 npublic class Friend private Stranger stranger = new Stranger() ; public void operation2() public AbstractStranger provide() return stranger ; 例子nAbstractStranger成為Some

16、one的朋友類，而Friend類可以隨時(shí)替換掉AbstractStranger的實(shí)現(xiàn)類，Someone不再需要了解Stranger的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié) 廣義迪米特法則 n將迪米特法則運(yùn)用到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中時(shí)，應(yīng)注意：n在類的劃分上，應(yīng)該創(chuàng)建弱耦合的類n在類的設(shè)計(jì)上，每一個類都應(yīng)當(dāng)盡量降低成員的訪問權(quán)限n在類的設(shè)計(jì)上，只要有可能，一個類應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成不變類n一個對象對其它對象的引用應(yīng)當(dāng)降到最低n盡量降低類的訪問權(quán)限n不要暴露類成員，而應(yīng)該提供相應(yīng)的訪問器面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則包設(shè)計(jì)nREP，重用等價(jià)原則，重用的粒度就是發(fā)布的粒度 nCCP，共同封閉原則，包中的所有類對于同一類性質(zhì)的變化應(yīng)該是共同封閉的 nCRP，共

17、同重用原則，一個包中的所有類應(yīng)該是共同重用的 nADP，無環(huán)依賴原則，在包的依賴關(guān)系圖中不允許存在環(huán) nSDP，穩(wěn)定依賴原則，朝著穩(wěn)定的方向進(jìn)行依賴 nSAP，穩(wěn)定抽象原則，包的抽象程度應(yīng)該和其穩(wěn)定程度一致 n重用等價(jià)原則（REP）指的是把類放入包中時(shí)，應(yīng)考慮把包作為可重用的單元。n這種設(shè)計(jì)原則和用戶的使用心理有關(guān)，對于可重用的類，其開發(fā)可能比較快，開發(fā)人員會不斷地推出這些可重用類的升級版本，但對于可重用類的使用者來說，不會隨著可重用類的每次升級而修改自己的系統(tǒng)，不過，在需要升級的時(shí)候又會要求很容易地用新版本的可重用類替換舊版本的可重用類，因此設(shè)計(jì)包的一個原則是把類放在包中時(shí)要方便重用，方便對

18、這個包的各個版本的管理。 n共同閉包原則（CCP）指的是把那些需要同時(shí)改變的類放在一個包中。n例如，如果一個類的行為和/或結(jié)構(gòu)的改變要求另一個類作相應(yīng)的改變，則這兩個類應(yīng)放在一個包中；或者在刪除了一個類后，另一個類變成多余的，則這兩個類應(yīng)放在一個包中；或者兩個類之間有大量的消息發(fā)送，則這兩個類也應(yīng)放在一個包中。n共同閉包原則就是要提高包的內(nèi)聚性、降低包與包之間的耦合度,希望在改動或升級一個包的時(shí)候要盡量少影響別的包。n共同重用原則（CRP）指的是不會一起使用的類不要放在同一包中。n這個原則和包的依賴關(guān)系有關(guān)。如果元素A依賴于包P中的某個元素，則表示A會依賴于P中的所有元素。也就是說，包P中的任何一個元素做了修改，則