设计模式的六大原则:理解设计模式的关键思想和应用

简介: 设计模式的六大原则:理解设计模式的关键思想和应用

前言

设计模式的六大原则是面向对象编程中非常重要的基础理论。这些原则不仅能够帮助我们设计出高质量、易于维护、易于扩展的代码,还能够提高开发效率和代码复用率。这六大原则分别是单一职责原则、里氏替换原则、依赖倒转原则、接口隔离原则、迪米特法则和合成复用原则。其中,开闭原则是这六大原则的总原则,指的是对扩展开放,对修改关闭。只有遵循这些原则,才能够设计出高效、可靠的面向对象程序。


设计模式的六大原则

原则 解释
单一原则 (SRP) 一个类只做一件事
开放-封闭原则(OCP) 软件实体(类、模块、函数)可以拓展,但是不可修改
依赖倒转原则(DIP) A.高层模块不应该依赖底层,两个都应该依赖抽。B.抽象不应该依赖细节,细节依赖抽象
里氏代换原则(LSP) 子类型必须能够替换掉它们的父类型
迪米特法则(LoD) 如果两个类不必直接通信,那么这两个类不应当发生直接的相互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话,可通过第三者发起这个调用
合成/聚合复用原则(CARP) 尽量使用合成/聚合,尽量不要使用类继承
  • 总原则:开闭原则(Open Close Principle)

开闭原则就是说对扩展开放,对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,而是要扩展原有代码,实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是:为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类等,后面的具体设计中我们会提到这点。

1、单一职责原则

不要存在多于一个导致类变更的原因,也就是说每个类应该实现单一的职责,如若不然,就应该把类拆分。

2、里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现

LSP是继承复用的基石,只有当衍生类可以替换掉基类,软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。

里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。

而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。

**注意:**里氏替换原则中,子类对父类的方法尽量不要重写和重载。因为父类代表了定义好的结构,通过这个规范的接口与外界交互,子类不应该随便破坏它。

3、依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)

这个是开闭原则的基础,具体内容:面向接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。写代码时用到具体类时,不与具体类交互,而与具体类的上层接口交互。

4、接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

这个原则的意思是:每个接口中不存在子类用不到却必须实现的方法,如果不然,就要将接口拆分。

使用多个隔离的接口,比使用单个接口(多个接口方法集合到一个的接口)要好。

5、迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)

就是说:一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说无论被依赖的类多么复杂,都应该将逻辑封装在方法的内部,通过public方法提供给外部。

这样当被依赖的类变化时,才能最小的影响该类。

最少知道原则的另一个表达方式是:只与直接的朋友通信。类之间只要有耦合关系,就叫朋友关系。耦合分为依赖、关联、聚合、组合等。

我们称出现为成员变量、方法参数、方法返回值中的类为直接朋友局部变量、临时变量则不是直接的朋友。我们要求陌生的类不要作为局部变量出现在类中

6、合成复用原则(Composite Reuse Principle)

原则是尽量首先使用合成/聚合的方式,而不是使用继承


总结

总体来说,设计模式的六大原则是面向对象编程中非常重要的基础理论,包括单一职责原则、里氏替换原则、依赖倒转原则、接口隔离原则、迪米特法则和合成复用原则。这些原则可以帮助我们设计出高质量、易于维护、易于扩展的代码,并提高开发效率和代码复用率。总原则是开闭原则,即对扩展开放,对修改关闭。只有遵循这些原则,才能够设计出高效、可靠的面向对象程序。在实际开发过程中,我们应该结合具体的业务场景和需求,灵活运用这些原则,以达到最优的设计效果。


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