设计原则（七种）— 《软件工程与计算》笔记

向右看齐 2024-04-01 18:49 140阅读 0赞

## 设计原则（七种）— 《软件工程与计算》笔记 ##

### 1. 访问耦合 ###

#### 1.1 访问耦合汇总 ####

类`A` 访问 类`B` ，耦合度由高到低依次为：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>名称</th> 
   <th align="left">概述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>隐式访问（需要避免）</td> 
   <td align="left"><code>B</code> 既没有在 <code>A</code> 的规格中出现，也没有在实现中出现。<br>即 <code>a.methodA.methodB()</code> 这种访问方式，这种方式也是典型的违反迪米特法则的标志。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>在实现中访问（可接受且是必要的）</td> 
   <td align="left"><code>B</code> 的引用是 <code>A</code> 方法中的局部变量。<br>即在类 <code>A</code> 中的一个方法内部临时请求并保持对 <code>B</code> 的引用，而 类<code>B</code> 没有出现在 类 <code>A</code> 的规格（接口参数和返回值）中。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>成员变量访问（提倡）</td> 
   <td align="left"><code>B</code> 的引用是 <code>A</code> 的成员变量。<br>直接在类 <code>A</code> 中声明了 <code>B</code> 类型的变量，即 <code>B</code> 是 <code>A</code> 的成员变量/全局变量，<code>B</code> 是 <code>A</code> 规格的一部分。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>参数变量访问（提倡）</td> 
   <td align="left"><code>B</code> 的引用是 <code>A</code> 的方法的参数变量。<br>类<code>A</code> 中的方法头部把 <code>B</code> 作为参数传入，即表明在 <code>A</code> 方法内部可以访问 类 <code>B</code> ，比成员变量访问的范围更窄（仅在类内部可访问），耦合性也更弱，所以更好</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>无访问（理论最优）</td> 
   <td align="left">无关联耦合，维护时不需要对方任何信息，完全独立。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 1.2 用于降低访问耦合 ####

##### 1.2.1 针对接口编程 #####

要针对接口编程，而不是针对实现编程。

##### 1.2.2 接口分离原则 ISP（interface segregation principle） #####

客户端不应该依赖那些它不需要的接口。使用多个专门的接口来取代一个统一的接口。

##### 1.2.3 迪米特法则 LOD （Demeter Law） #####

又称最少知识原则。一个类只与它直接的朋友交流，只引用它直接的朋友的方法。不要出现 `a.b.Method()` 这类场景。

### 2. 继承耦合 ###

#### 2.1 继承耦合汇总 ####

子类继承父类，子类与父类间的继承耦合由高到低依次为：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>名称</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>修改规格、修改实现、精化规格（不可接受）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>精化实现（可接受）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>扩展（最好的）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>无耦合（两个类没有继承关系了）</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

即要求子类在继承父类的时候，要保持父类的方法接口不变，保持父类方法的实现语义不变，这也就是里氏替换原则的要求。

#### 2.2 用于降低继承耦合 ####

##### 2.2.1 里氏替换原则 LSP（Liskov Substitution Principle） #####

子类型必须能够替换掉基类型而起同样的作用。要求：

*  前置条件：子类方法  ≤ \\leq ≤ 父类方法
 *  后置条件：子类方法  ≥ \\geq ≥ 父类方法

子类可以扩展父类功能，但不能改变父类原有功能。这样才可以保证在软件系统中，一个可以接受父类对象的地方必然可以接受一个子类对象（反过来不一定成立）。

##### 2.2.2 聚合/组合代替继承 CARP（Composition/Aggregate Reuse Principle） #####

只为了复用而不为了组织类型差异的继承用法往往是不符合 LSP 的，应使用组合代替继承实现复用。

#### 2.3 用于提高内聚 ####

##### 2.3.1 集中信息与行为 #####

信息联合起来能够支撑行为的执行，行为完成对这些信息的操纵。面向对象思想中，应该是把类的信息和访问这些信息的行为放在一个类中。

##### 2.3.2 单一职责原则 SRP（Single Responsibility Principle） #####

一个对象应该只包含单一的职责，并且该职责被完整地封装在一个类中；就一类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。

即控制类的粒度大小，降低类的复杂度，提高可维护性，降低变更风险。

#### 2.4 为了方便变更 ####

##### 2.4.1 开闭原则 OCP（Open Close Principle） #####

好的设计应该对 `扩展` 开放，对 `修改` 关闭。抽象化是开闭原则的关键。

##### 2.4.2 依赖倒置原则 DIP（Dependency Inversion Principle） #####

抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象；高层模块不应该依赖于低层模块，它们都应该依赖于抽象。

要针对抽象编程，不要针对具体类编程。

### 3. 各大原则间关系 ###

*  开闭原则 OCP（Open Close Principle）是面向对象设计的目标
 *  依赖倒置原则 DIP（Dependency Inversion Principle）是面向对象设计的主要手段
 *  里氏替换原则 LSP（Liskov Substitution Principle）是 依赖倒置原则 DIP（Dependency Inversion Principle）的基础
 *  单一职责原则 SRP（Single Responsibility Principle）用来约束类
 *  接口分离原则 ISP（interface segregation principle）用来约束接口