面向对象设计

《面向对象设计》
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《面向对象设计》

该文章转自(J_Knight_)的总结

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Catalogue

Chapter 1:面向对象设计原则

缩写英文名称中文名称
SRPSingle Responsibility Principle单一职责原则
OCPOpen Close Principle开闭原则
LSPLiskov Substitution Principle里氏替换原则
LoDLaw of Demeter ( Least Knowledge Principle)迪米特法则(最少知道原则)
ISPInterface Segregation Principle接口分离原则
DIPDependency Inversion Principle依赖倒置原则

原则一:开闭原则(Open Close Principle)

定义

Software entities (classes, modules, functions, etc.) should be open for extension, but closed for modification.

即:一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放,对修改关闭。

定义的解读

  • 用抽象构建框架,用实现扩展细节。
  • 不以改动原有类的方式来实现新需求,而是应该以实现事先抽象出来的接口(或具体类继承抽象类)的方式来实现。

UML 类图对比

未实践开闭原则:
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实践了开闭原则:
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Demo

  1. 未实践开闭原则:OCPDemo1
  2. 实践了开闭原则:OCPDemo2

原则二:单一职责原则(Single Responsibility Principle)

定义

A class should have a single responsibility, where a responsibility is nothing but a reason to change.

即:一个类只允许有一个职责,即只有一个导致该类变更的原因。

定义的解读

  • 类职责的变化往往就是导致类变化的原因:也就是说如果一个类具有多种职责,就会有多种导致这个类变化的原因,从而导致这个类的维护变得困难。
  • 往往在软件开发中随着需求的不断增加,可能会给原来的类添加一些本来不属于它的一些职责,从而违反了单一职责原则。如果我们发现当前类的职责不仅仅有一个,就应该将本来不属于该类真正的职责分离出去。
  • 不仅仅是类,函数(方法)也要遵循单一职责原则,即:一个函数(方法)只做一件事情。如果发现一个函数(方法)里面有不同的任务,则需要将不同的任务以另一个函数(方法)的形式分离出去。

UML 类图对比

未实践单一职责原则:
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实践了单一职责原则:
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Demo

  1. 未实践单一职责原则:SRPDemo1
  2. 实践了单一职责原则:SRPDemo2

原则三:依赖倒置原则(Dependency Inversion Principle)

定义

  • Depend upon Abstractions. Do not depend upon concretions.
  • Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions
  • High-level modules should not depend on low-level modules. Both should depend on abstractions.

即:

  • 依赖抽象,而不是依赖实现。
  • 抽象不应该依赖细节;细节应该依赖抽象。
  • 高层模块不能依赖低层模块,二者都应该依赖抽象。

定义解读

  • 针对接口编程,而不是针对实现编程。
  • 尽量不要从具体的类派生,而是以继承抽象类或实现接口来实现。
  • 关于高层模块与低层模块的划分可以按照决策能力的高低进行划分。业务层自然就处于上层模块,逻辑层和数据层自然就归类为底层。

UML 类图对比

未实践依赖倒置原则:

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实践了依赖倒置原则:
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Demo

  1. 未实践依赖倒置原则:DIPDemo1
  2. 实践了依赖倒置原则:DIPDemo2

原则四:接口分离原则(Interface Segregation Principle)

定义

Many client specific interfaces are better than one general purpose interface.

即:多个特定的客户端接口要好于一个通用性的总接口。

定义解读

  • 客户端不应该依赖它不需要实现的接口。
  • 不建立庞大臃肿的接口,应尽量细化接口,接口中的方法应该尽量少。

需要注意的是:接口的粒度也不能太小。如果过小,则会造成接口数量过多,使设计复杂化。

UML 类图对比

未实践接口分离原则:
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实践了接口分离原则:
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通过遵守接口分离原则,接口的设计变得更加简洁,而且各种客户类不需要实现自己不需要实现的接口。

Demo

  1. 未实践接口分离原则:ISPDemo1
  2. 实践了接口分离原则:ISPDemo2

原则五:迪米特法则(Law of Demeter)

定义

You only ask for objects which you directly need.

即:一个对象应该对尽可能少的对象有接触,也就是只接触那些真正需要接触的对象。

定义解读

  • 迪米特原则也叫做最少知道原则(Least Know Principle), 一个类应该只和它的成员变量,方法的输入,返回参数中的类作交流,而不应该引入其他的类(间接交流)。

UML 类图对比

未实践迪米特法则:
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实践了迪米特法则:
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很明显,在实践了迪米特法则的 UML 类图里面,没有了
Client
GasEngine的依赖,耦合性降低。

Demo

  1. 未实践迪米特法则:LODDemo1
  2. 实践了迪米特法则:LODDemo2

原则六:里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)

定义

In a computer program, if S is a subtype of T, then objects of type T may be replaced with objects of type S (i.e. an object of type T may be substituted with any object of a subtype S) without altering any of the desirable properties of the program (correctness, task performed, etc.)

即:所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象,也就是说子类对象可以替换其父类对象,而程序执行效果不变。

定义的解读

在继承体系中,子类中可以增加自己特有的方法,也可以实现父类的抽象方法,但是不能重写父类的非抽象方法,否则该继承关系就不是一个正确的继承关系。

UML 类图对比

未实践里氏替换原则:

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实践了里氏替换原则:
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Demo

  1. 未实践里氏替换原则:LSPDemo1
  2. 实践了里氏替换原则:LSPDemo2

Chapter 2:面向对象设计模式

2.1 创建型设计模式

创建型设计模式分为:

  1. 简单工厂模式(Simple Factory Pattern)
  2. 工厂方法模式(Factory Method Pattern)
  3. 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)
  4. 单例模式(Singleton Pattern)
  5. 生成器模式(Builder Pattern)
  6. 原型模式(Prototype Pattern)

2.11 简单工厂模式

模式定义

简单工厂模式(Simple Factory Pattern):专门定义一个类(工厂类)来负责创建其他类的实例。可以根据创建方法的参数来返回不同类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类。

模式类图

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Demo

2.12 工厂方法模式

模式定义

工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式,工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口,而工厂子类则负责生成具体的产品对象,即通过不同的工厂子类来创建不同的产品对象。

模式类图

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Demo

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2.13 抽象工厂模式

模式定义

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无须指定它们具体的类。

模式类图

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Demo

  • Demo UML:

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2.14 单例模式

模式定义

单例模式(Singleton Pattern):单例模式确保某一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全剧访问点。

模式类图

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Demo

  • Demo UML:

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2.15 生成器模式

模式定义

生成器模式(Builder Pattern):也叫创建者模式,它将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

模式类图

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Demo

  • Demo UML:

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2.16 原型模式

模式定义

原型模式(Prototype Pattern): 使用原型实例指定待创建对象的类型,并且通过复制这个原型来创建新的对象。

模式类图

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Demo

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2.2 结构型设计模式

2.21 外观模式

模式定义

外观模式(Facade Pattern):外观模式定义了一个高层接口,为子系统中的一组接口提供一个统一的接口。外观模式又称为门面模式,它是一种结构型设计模式模式。

模式类图

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Demo

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2.22 适配器模式

模式定义

适配器模式(Adapter Pattern) :将一个接口转换成客户希望的另一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。适配器模式的别名是包装器模式(Wrapper),是一种结构型设计模式。

模式类图

对象适配器模式:

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类适配器模式:
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Demo

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2.23 桥接模式

模式定义

桥接模式(Simple Factory Pattern):将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。

模式类图

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Demo

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2.24 代理模式

模式定义

代理模式(Proxy Pattern) :为某个对象提供一个代理,并由这个代理对象控制对原对象的访问。

模式类图

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Demo

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2.25 装饰者模式

模式定义

装饰模式(Decorator Pattern) :不改变原有对象的前提下,动态地给一个对象增加一些额外的功能。

模式类图

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Demo

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2.26 享元模式

模式定义

享元模式(Flyweight Pattern):运用共享技术复用大量细粒度的对象,降低程序内存的占用,提高程序的性能。

模式类图

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Demo

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2.3 行为型设计模式

Coming Soon…

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This repository is released under MIT License

    原文作者:东升
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000020221982
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