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設(shè)計(jì)模式六大原則（PHP）

bluesky / 2361人閱讀

摘要：常用的六大設(shè)計(jì)模式有單一職責(zé)原則，里氏替換原則，依賴倒轉(zhuǎn)原則，接口隔離原則，迪米特法則，開閉原則。這六大原則是最虛，最抽象的，很難理解。這就是接口隔離原則。當(dāng)我們遵循前面介紹的五大原則，以及使用種設(shè)計(jì)模式的目的就是遵循開閉原則。

　　設(shè)計(jì)模式的目的是為了更好的代碼重用性，可讀性，可靠性和可維護(hù)性。常用的六大設(shè)計(jì)模式有：單一職責(zé)原則（SRP），里氏替換原則（LSP），依賴倒轉(zhuǎn)原則（DIP），接口隔離原則（ISP），迪米特法則（LOD），開閉原則（OCP）。


1.單一職責(zé)原則（Single Responsibility Principle） 該原則是針對類來說的，即一個類應(yīng)該只負(fù)責(zé)一項(xiàng)職責(zé)。假設(shè)有一個部門的類叫做T，他的下面有兩個職責(zé)的方法叫做P1，P2。假如P1的職責(zé)發(fā)生改變時去修改這個部門類T，那么有可能造成職責(zé)P2發(fā)生故障。 舉個栗子： 我們用動物呼吸的場景來表現(xiàn)一下 輸出結(jié)果： 但是呢，我們發(fā)現(xiàn)并不是所有的動物都是呼吸空氣的，比如說魚它是呼吸水的。根據(jù)SRP原則，我們應(yīng)該將Animal類分為陸地動物和海洋生物，如下所示： 但是我們發(fā)現(xiàn)這樣修改花銷很大，既要將原來的類分解，又要修改客戶端。而直接修改Animal類則違背了單一職責(zé)原則，但花銷很小 如下所示： 這種修改方式?jīng)]有改變原來的方法，而是在類中新加了一個方法，這樣雖然違反了單一職責(zé)原則，但是在方法級別上卻是符合單一職責(zé)原則的。在實(shí)際的編程中，只有邏輯足夠簡單，才可能在代碼級違反單一職責(zé)原則；只有類中的方法數(shù)量足夠少，才可以在方法級別上違反單一職責(zé)原則。 遵循單一職責(zé)的優(yōu)點(diǎn)： (1)降低類的復(fù)雜度，一個類只負(fù)責(zé)一項(xiàng)職責(zé)。 (2)提高類的可讀性，可維護(hù)性。 (1)降低變更引起的風(fēng)險。


2.里氏替換原則（Liskov Substitution Principle） 該原則提出，如果對每個類型為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都代換成o2時，程序P的行為沒有發(fā)生變化，那么類型T2是類型T1的子類型。這話原句，不知道是翻譯的鍋還是咋地，看起來就晦澀難懂。其實(shí)可以簡單地理解為所有引用基類的地方必須能夠透明的使用其子類的對象，在子類中盡量不要重寫和重載父類的方法。 繼承作為面向?qū)ο蟮娜筇匦灾唬诮o程序帶來巨大便利的同時，也帶來了弊端。比如繼承會給程序帶來可入侵行，程序的可移植性降低，增加了對象間的耦合性。如果一個類被其他類所繼承，那么這個類在被修改的時候，必須考慮到所有的子類。并且父類在修改后，所以涉及到子類的功能都有可能發(fā)生故障。 舉個栗子： 運(yùn)行結(jié)果: 后來呢，我們想做個功能，將兩個數(shù)相加并且乘以100.這個時候我們看到上面那個類也是兩個參數(shù)，只不過是相減。我們繼承一下A重寫下那個方法不就完成求和再求積嗎？代碼如下： 運(yùn)行結(jié)果： 結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，在業(yè)務(wù)邏輯代碼沒變的情況下結(jié)果居然跟預(yù)期的結(jié)果不一樣了。因?yàn)镃類雖然繼承了A類，但是它重寫了A類的subtract方法，造成了原有功能的錯誤。在實(shí)際的編碼過程中我們通常會重寫父類的方法來完成新的功能，但是這樣會使得類的繼承體系復(fù)用性特別差。這個時候我們可以選擇讓A和C共同繼承一個更通俗的基類，然后實(shí)現(xiàn)他的方法，去掉A和C的繼承關(guān)系，采用依賴、聚合、組合等關(guān)系代替。舉個栗子：

這樣我們既可以保持原有的業(yè)務(wù)關(guān)系，又可以實(shí)現(xiàn)更多的功能。 3.依賴倒轉(zhuǎn)原則（Dependence Inversion Principle） 依賴倒置規(guī)定：高層模塊不應(yīng)該依賴于低層模塊，二者都應(yīng)該依賴其抽象；抽象不應(yīng)該依賴于細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴于抽象。因?yàn)橄鄬τ诩?xì)節(jié)的多變性，抽象的東西要穩(wěn)定的多。以抽象為基礎(chǔ)搭建的架構(gòu)要比以細(xì)節(jié)為基礎(chǔ)的架構(gòu)要穩(wěn)定的多。依賴倒置的中心思想是面向接口編程。上層模塊不應(yīng)該依賴于下層模塊，應(yīng)該依賴于接口。從而使得下層模塊依賴于上層的接口，降低耦合度，提高系統(tǒng)的彈性。這六大原則是最虛，最抽象的，很難理解。舉個栗子說明：

但是如果我們讀的是報(bào)紙，雜志呢，發(fā)現(xiàn)book并不適用了。我們引入一個抽象的接口IReader，代表讀物。讓Mother類與接口IReader發(fā)生依賴關(guān)系，而Book和Newspaper都屬于讀物的范疇，讓他們各自都去實(shí)現(xiàn)IReader接口，這樣就符合高層不應(yīng)該依賴低層，應(yīng)該依賴于接口的依賴倒置原則，修改后代碼如下：

用了依賴倒置原則之后會發(fā)現(xiàn)帶給我們極大的便利，比如例子，一開始Mother類與Book類耦合，如果要修改讀物的話，必須要創(chuàng)建一個新的讀物類，然后修改Mother類中傳入的類名，非常的麻煩。而修改后Mother類則直接依賴了IReader接口，這樣與Book解耦，每次只需要創(chuàng)建一個新的讀物類實(shí)現(xiàn)IReader接口即可調(diào)用 依賴關(guān)系的傳遞有三種辦法，分別是接口傳遞、構(gòu)造方法傳遞以及setter方法傳遞。 1.接口傳遞 2.構(gòu)造方法傳入(常用) 3.setter方法傳遞 在實(shí)際的編程中盡量注意以下三點(diǎn)：1.低層模塊盡量都要有抽象類或者接口類，或者兩者都有2.變量的聲明類型盡量是抽象類或者接口（這里是指傳入的那個變量代表的類）3.遵循里氏替換原則?？刂品崔D(zhuǎn)(IOC)和依賴注入（DI）也是基于此原則，把所有類的實(shí)例化放在了一個容器中，從容器中獲取調(diào)用，降低了高層類對低層類的依賴。有學(xué)習(xí)IOC和DI的，可以留個郵箱，我會把一些理解的例子發(fā)一下。 4.接口隔離原則（InterfaceSegregation Principles） 一個類不應(yīng)該依賴他不需要的接口；一個類對另一個類的依賴應(yīng)該建立在最小接口上。比如類A通過接口E依賴類B，類C通過接口E依賴類D，如果接口E對于類A和類C來說不是最小接口的話，則類B和類D必須去實(shí)現(xiàn)他們不需要的方法。這個時候我們將臃腫的接口拆分成獨(dú)立的幾個接口，類A和類C分別與他們需要的接口建立依賴關(guān)系。這就是接口隔離原則。舉個栗子：



可以看出，接口中出現(xiàn)的方法，不管對依賴于它的類有沒有作用，實(shí)現(xiàn)類都必須實(shí)現(xiàn)這些方法。這個時候我們把接口拆分下，實(shí)現(xiàn)接口隔離原則。舉個栗子：

看到這里，大家可能會覺得接口隔離原則和單一職責(zé)原則很相似。其實(shí)不是的，1.單一職責(zé)原則是注重的這個類的職責(zé)，而接口隔離原則注重對接口依賴的隔離2.單一職責(zé)約束的是類，其次是方法，針對的是程序中的實(shí)現(xiàn)和細(xì)節(jié)，而接口隔離原則約束的是接口，是抽象，是程序框架整體的構(gòu)建。 5.迪米特原則（Law of Demeter，也稱為最少知識原則Least Knowledge Principle） 一個對象應(yīng)該對其他對象保持最少的了解。類與類之間的關(guān)系越密切，耦合度越大。迪米特原則又叫最少知道原則，即一個類對自己依賴的類知道的越少越好。也就是說，無論被依賴的類多么復(fù)雜，都盡量將邏輯封裝在類的內(nèi)部。對外只提供public方法，而不對外泄露任何信息。迪米特原則還有個更簡單的定義：只與直接的朋友通信。什么是直接的朋友：每個對象都會與其他對象有耦合關(guān)系，只要兩個對象之間有耦合關(guān)系，我們就稱這兩個對象之間是朋友關(guān)系。耦合的方式很多，依賴，關(guān)聯(lián)，組合，聚合等。其中，我們稱出現(xiàn)成員變量，方法參數(shù)，方法返回值中的類為直接的朋友，而出現(xiàn)在局部變量中的類不是直接的朋友。也就是說，陌生的類最好不要以局部變量的形式出現(xiàn)在類的內(nèi)部。舉個栗子： 這個設(shè)計(jì)的問題在于CompanyManager中，SubCompanyManager類并不是它的直接朋友。按照迪米特法則，應(yīng)該避免類中出現(xiàn)這樣非直接朋友關(guān)系的耦合。修改如下 迪米特法則降低類之間的耦合，讓每個類都減少了不必要的依賴；但是過度使用迪米特法則會產(chǎn)生大量的中介類和傳遞類，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度變大。所以在采用迪米特法則的時候要反復(fù)權(quán)衡，既要做到結(jié)構(gòu)清晰，同時做到高內(nèi)聚低耦合。 開閉原則（Open Close Principle） 一個 軟件實(shí)體如類，模塊和函數(shù)應(yīng)該對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉。用抽象構(gòu)建框架，用實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展細(xì)節(jié)。當(dāng)軟件需要變化時，盡量通過擴(kuò)展軟件實(shí)體的行為來實(shí)現(xiàn)變化，而不是通過修改已有的代碼來實(shí)現(xiàn)變化。當(dāng)我們遵循前面介紹的五大原則，以及使用23種設(shè)計(jì)模式的目的就是遵循開閉原則。簡單的理解就是構(gòu)建框架的時候要保持足夠的擴(kuò)展性，通擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)修改代碼而不是直接修改代碼。

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