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[ASP.net教程]7种常用的面向对象设计原则


凭什么要用面向对象来编程,不用是否可以?今天我们通过讲这么几个设计原则来说明为什么要用面向对象,它的好处在哪里。

一、单一职责原则:

全称:“Single-Responsibility Principle”

面向对象设计

说明:就一个类而言,应该只专注于做一件事和仅有一个引起它变化的原因。所谓职责,我们可以理解他为功能,就是设计的这个类功能应该只有一个,而不是两个或更多。也可以理解为引用变化的原因,当你发现有两个变化会要求我们修改这个类,那么你就要考虑撤分这个类了。因为职责是变化的一个轴线,当需求变化时,该变化会反映类的职责的变化。

使用SRP注意点:

1、一个合理的类,应该仅有一个引起它变化的原因,即单一职责;

2、在没有变化征兆的情况下应用SRP或其他原则是不明智的;

3、在需求实际发生变化时就应该应用SRP等原则来重构代码;

4、使用测试驱动开发会迫使我们在设计出现臭味之前分离不合理代码;

5、如果测试不能迫使职责分离,僵化性和脆弱性的臭味会变得很强烈,那就应该用Facade或Proxy模式对代码重构;SRP优点:消除耦合,减小因需求变化引起代码僵化。

二、里氏代换原则

全称:“Liskov Substitution Principle”

说明:子类型必须能够替换它们的基类型。一个软件实体如果使用的是一个基类,那么当把这个基类替换成继承该基类的子类,程序的行为不会发生任何变化。软件实体察觉不出基类对象和子类对象的区别。

优点:可以很容易的实现同一父类下各个子类的互换,而客户端可以毫不察觉。

三、依赖倒置原则

全称:“Dependence Inversion Principle”

说明:要依赖于抽象,不要依赖于具体。客户端依赖于抽象耦合。

抽象不应当依赖于细节;细节应当依赖于抽象;

要针对接口编程,不针对实现编程。

优点:使用传统过程化程序设计所创建的依赖关系,策略依赖于细节,这是糟糕的,因为策略受到细节改变的影响。依赖倒置原则使细节和策略都依赖于抽象,抽象的稳定性决定了系统的稳定性。

怎样做到依赖倒置?

以抽象方式耦合是依赖倒转原则的关键。抽象耦合关系总要涉及具体类从抽象类继承,并且需要保证在任何引用到基类的地方都可以改换成其子类,因此,里氏代换原则是依赖倒转原则的基础。

在抽象层次上的耦合虽然有灵活性,但也带来了额外的复杂性,如果一个具体类发生变化的可能性非常小,那么抽象耦合能发挥的好处便十分有限,这时可以用具体耦合反而会更好。

层次化:所有结构良好的面向对象构架都具有清晰的层次定义,每个层次通过一个定义良好的、受控的接口向外提供一组内聚的服务。

依赖于抽象:建议不依赖于具体类,即程序中所有的依赖关系都应该终止于抽象类或者接口。尽量做到:

1、任何变量都不应该持有一个指向具体类的指针或者引用。

2、任何类都不应该从具体类派生。

3、任何方法都不应该覆写它的任何基类中的已经实现的方法。

四、接口隔离原则

全称:“Interface Segregation Principle”

说明:使用多个专一功能的接口比使用一个的总接口总要好。从一个客户类的角度来讲:一个类对另外一个类的依赖性应当是建立在最小接口上的。过于臃肿的接口是对接口的污染,不应该强迫客户依赖于它们不用的方法。

优点:会使一个软件系统功能扩展时,修改的压力不会传到别的对象那里。

如何实现接口隔离原则

不应该强迫用户依赖于他们不用的方法。

1、利用委托分离接口。

2、利用多继承分离接口。

五、迪米特原则

全称:“Law of Demeter”

说明:对象与对象之间应该使用尽可能少的方法来关联,避免千丝万缕的关系。

如何实现迪米特法则?

迪米特法则的主要用意是控制信息的过载,在将其运用到系统设计中应注意以下几点:

1) 在类的划分上,应当创建有弱耦合的类。类之间的耦合越弱,就越有利于复用。

2) 在类的结构设计上,每一个类都应当尽量降低成员的访问权限。一个类不应当public自己的属性,而应当提供取值和赋值的方法让外界间接访问自己的属性。

3) 在类的设计上,只要有可能,一个类应当设计成不变类。

4) 在对其它对象的引用上,一个类对其它对象的引用应该降到最低。

六、开放-封闭原则

全称:“Open-Closed Principle”

说明:对扩展开放,对修改关闭。

优点:按照OCP原则设计出来的系统,降低了程序各部分之间的耦合性,其适应性、灵活性、稳定性都比较好。当已有软件系统需要增加新的功能时,不需要对作为系统基础的抽象层进行修改,只需要在原有基础上附加新的模块就能实现所需要添加的功能。增加的新模块对原有的模块完全没有影响或影响很小,这样就无须为原有模块进行重新测试。

如何实现“开-闭”原则?

在面向对象设计中,不允许更改的是系统的抽象层,而允许扩展的是系统的实现层。换言之,定义一个一劳永逸的抽象设计层,允许尽可能多的行为在实现层被实现。

解决问题关键在于抽象化,抽象化是面向对象设计的第一个核心本质。

对一个事物抽象化,实质上是在概括归纳总结它的本质。抽象让我们抓住最最重要的东西,从更高一层去思考。这降低了思考的复杂度,我们不用同时考虑那么多的东西。换言之,我们封装了事物的本质,看不到任何细节。

在面向对象编程中,通过抽象类及接口,规定了具体类的特征作为抽象层,相对稳定,不需更改,从而满足“对修改关闭”;而从抽象类导出的具体类可以改变系统的行为,从而满足“对扩展开放”。

对实体进行扩展时,不必改动软件的源代码或者二进制代码。关键在于抽象。

七,合成复原原则:

全称:(Composite Reuse Principle,CRP)

      尽量使用对象组合,而不是继承来达到复用的目的。

 组合/聚合复用原则(Composite/Aggregate Reuse Principle CARP).组合和聚合都是对象建模中关联(Association)关系的一种.聚合表示整体与部分的关系,表示“含有”,整体由部分组合而成,部分可以脱离整体作为一个独立的个体存在。组合则是一种更强的聚合,部分组成整体,而且不可分割,部分不能脱离整体而单独存在。在合成关系中,部分和整体的生命周期一样,组合的新的对象完全支配其组成部分,包括他们的创建和销毁。一个合成关系中成分对象是不能与另外一个合成关系共享。

      组合/聚合和继承是实现复用的两个基本途径。合成复用原则是指尽量使用合成/聚合,而不是使用继承。

       只有当以下的条件全部被满足时,才应当使用继承关系。

         1. 子类是超类的一个特殊种类,而不是超类的一个角色,也就是区分“Has-A”和“Is-A”.只有“Is-A”关系才符合继承关系,“Has-A”关系应当使用聚合来描述。

         2 .永远不会出现需要将子类换成另外一个类的子类的情况。如果不能肯定将来是否会变成另外一个子类的话,就不要使用继承。

         3 .子类具有扩展超类的责任,而不是具有置换掉或注销掉超类的责任。如果一个子类需要大量的置换掉超类的行为,那么这个类就不应该是这个超类的子类。

     错误的使用继承而不是合成/聚合的一个常见原因是错误地把“Has-A”当成了“Is-A”.”Is-A”代表一个类是另外一个类的一种;而“Has-A”代表一个类是另外一个类的一个角色,而不是另外一个类的特殊种类。