面向对象设计7大原则,是初/中级Java工程师向高级/资深工程师进阶的一个必备技能,它可以大大提升程序的可复用性和可维护性,也是重构代码的一大利器。
面向对象设计简介
面向对象设计一般指OOD。面向对象设计(Object-OrientedDesign,OOD)方法是OO方法中一个中间过渡环节。其主要作用是对OOA分析的结果作进一步的规范化整理,以便能够被OOP直接接受。
1、单一职责原则: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。单一职责原则是实现高内聚、低耦合的指导方针,是最简单却最难运用的原则,需要设计人员发现类的不同职责并将其分离。
2、开闭原则:软件实体应当对扩展开放,对修改关闭。指软件实体应尽量在不修改原有代码的情况下进行扩展。
3、里氏替换原则:所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。里氏替换原则表明,在软件中将一个基类对象替换成它的子类对象,程序将不会产生任何错误和异常,反过来则不成立。在运用里氏替换原则时,应该将父类设计为抽象类或者接口,让子类继承父类或实现父类接口,并实现在父类中声明的方法。
4、依赖倒转原则:高层模块不应该依赖底层模块,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。依赖倒转原则要求:要针对接口编程,不要针对实现编程。
5、接口隔离原则:客户端不应该依赖那些它不需要的接口。在使用接口隔离原则的时候,需要注意控制接口的粒度,接口不能太小,如果太小会导致系统中接口泛滥,不利于维护;接口也不能太大,太大的接口将违背接口隔离原则,灵活性较差,使用起来不方便。
6、合成复用原则:优先使用对象组合,而不是继承来达到复用的目的。一般而言,如果两个类之间是Has-A关系应使用组合或聚合,如果是Is-A关系可使用继承。
7、迪米特法则-又称最少知识原则:每一个软件单位对其他的单位都只有最少的知识,而且局限于那些与本单位密切相关的软件单位。
1967年挪威计算中心的Kisten Nygaard和Ole Johan Dahl开发了Simula67语言,它提供了比子程序更高一级的抽象和封装,引入了数据抽象和类的概念,它被认为是第一个面向对象语言。
20世纪70年代初,Palo Alto研究中心的Alan Kay所在的研究小组开发出Smalltalk语言,之后又开发出Smalltalk-80,Smalltalk-80被认为是最纯正的面向对象语言,它对后来出现的面向对象语言,如Object-C,C++,Self,Eiffl都产生了深远的影响。
随着面向对象语言的出现,面向对象程序设计也就应运而生且得到迅速发展。
之后,面向对象不断向其他阶段渗透,1980年Grady Booch提出了面向对象设计的概念,之后面向对象分析开始。
1985年,第一个商用面向对象数据库问世。1990年以来,面向对象分析、测试、度量和管理等研究都得到长足发展。
面向对象设计的6个设计原则:
什单一职责:
一个类中的属性和方法要有很高的相关性,不然就拆开;如果一个类很庞大,则需要进一步细分职能,把相关性更高的归到一块。
开闭原则:
对扩展开放,对修改关闭。
极端要求就是:程序完成后,除非是修改错误,不然不能修改代码,只能扩展代码。
比如一个功能,有多种实现方法,即有多个类型,不要用if-else这种分支在一个类中去指定其类型;而是对接口编程,通过继承,把实现透明化,每增加一个类型就增加一个类。
想这么一个问题,每增加一个类型的时候,是修改原类添加一个else分支好还是实现一个新的与老代码无关的新类好?
下面这种实现就是对修改开放的结果,每次要增加一个类型,都得修改原有代码,导致原有系统可能被引入bug,需要被重新测试:
class Demo { public static final int TYPE_A = 1 public static final int TYPE_B = 2 public static final int TYPE_C = 3 public Demo(int type) { if(type == 1) { //act as TYPE_A } if(type == 2) { //act as TYPE_B } if(type ==3) { //act as TYPE_C }
}
}
下面这种情况就是对修改关闭,通过对接口变成对扩张开放,新增一个类型不用修改原有代码:
interface Type {
} class Demo2 { private Type mType = null public Demo2() {
} public void setType(Type type) {
mType = type//act like what you assigned. }
} class TypeA implements Type {
}
里氏替换原则:
开闭原则就是通过里氏替换来实现的,即对接口编程,建立抽象,具体的实现在运行时替换掉抽象,所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类对象。
依赖导致原则:
就是调用者(客户代码)不依赖于被调用者(实现代码)的实现细节,而是依赖其抽象。
调用者不依赖被调用者的具体实现,而是依赖被调用者的抽象,这样被调用者后续可以被无感替换掉;
接口隔离原则:
接口定义要最小化,就是接口只专注一个领域,不要大而全,要小而细。
比如Closeable接口只管close,不管其实现类的其他事情,Comparable接口只管比较,不管其他的。
迪米特原则(least Knowledge Principle):
就是类与类的少了解,即类只需要知道依赖类必须知道的方法,其余的细节不要去了解;类的“朋友”要少,即类尽可能只跟必须要打交道的有依赖,不要依赖一大堆。
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