軟體設計七大原則

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軟體設計七大原則 1、 開閉原則 定義:一個軟體實體,如類、模塊和函數應該對擴展開放,對修改關閉。中心思想:用抽象構建框架,用實現擴展細節。即面向抽象編程。優點:提高軟體系統的可復用性和可維護性。舉例:很多互聯網公司實行彈性制考勤,每天上班8小時,這是不可修改的,但是什麼時間上班和下班,是開放的。 ...


軟體設計七大原則

 

在軟體開發中,為了提高軟體系統的可維護性和可復用性,增加軟體的可擴展性和靈活性,程式員要儘量根據軟體設計七大原則來開發程式,從而提高軟體開發效率、節約軟體開發成本和維護成本。 

這7種設計原則是軟體設計模式必須儘量遵循的原則,各種原則要求的側重點不同。其中,開閉原則是總綱,它告訴我們要對擴展開放,對修改關閉;里氏替換原則告訴我們不要破壞繼承體系;依賴倒置原則告訴我們要面向介面編程;單一職責原則告訴我們實現類要職責單一;介面隔離原則告訴我們在設計介面的時候要精簡單一;迪米特法則告訴我們要降低耦合度;合成復用原則告訴我們要優先使用組合或者聚合關係復用,少用繼承關係復用。

 

1、 開閉原則

定義:一個軟體實體,如類、模塊和函數應該對擴展開放,對修改關閉。
中心思想:用抽象構建框架,用實現擴展細節。即面向抽象編程。
優點:提高軟體系統的可復用性和可維護性。
舉例:很多互聯網公司實行彈性制考勤,每天上班8小時,這是不可修改的,但是什麼時間上班和下班,是開放的。

因為越低層次的模塊,越基礎的模塊,變化後影響的範圍是越大的。越高層次的模塊變化後影響的範圍則越小。故面向對象編程中,一定要強調開閉原則。

 

2、 依賴倒置原則

定義:高層模塊不應該依賴底層模塊,二者都應該依賴其抽象。
抽象不應該依賴細節,細節應該依賴抽象。
針對介面編程,不要針對實現編程。
優點:可以減少類間的耦合性、提高系統穩定性,提高代碼的可讀性和可維護性,可降低修改程式所造成的的風險。

程式應依賴於介面,不應該依賴具體的實現類。

相對於細節的多變性,抽象的東西要穩定得多,以抽象為基礎搭建起來的架構比 以細節為基礎搭建起來的架構要穩定得多。

 

3、 單一職責原則

定義:不要存在多於一個導致類變更的原因。
一個類/介面/方法只負責一項職責。
優點:降低類的複雜度、提高類的可讀性,提高系統的可維護性,降低變更引起的風險。

 

4、 介面隔離原則

介面是設計時,對外部約定的契約。
定義:用多個專門的介面,而不使用單一的總介面,客戶端不應該依賴它不需要的介面。
一個類對一個類的依賴應該建立在最小的介面上。
建立單一介面,不要建立臃腫龐大的介面。
儘量細化介面,介面中的方法儘量少。
註意適度原則,一定要適度。不要多大不要多小。
優點:符合我們常說的高內聚低耦合的設計思想,從而使得類具有很好的可讀性,可擴展性和可維護性。

與單一職責原則的區別:
單一職責原則:指的是類、介面和方法的職責是單一的,強調的是職責,也就是說在介面里,只要是職責是單一的,有多個方法也可以,針對的是程式中的實現和細節。
介面隔離原則:註重的是對介面依賴的隔離,主要約束的是介面,針對抽象、程式整體框架的構建。

 

5、 迪米特法則

定義:一個對象應該對其他的對象保持最少的瞭解,又叫最少知道原則。
儘量降低類與類之間的耦合。
優點:降低類之間的耦合。

強調只和朋友交流,不和陌生人說話。
朋友:出現在成員變數、方法的輸入、輸出參數中的類稱為成員朋友類,而出現在方法體內部的類不屬於朋友類。

減少每個類之間不必要的依賴,從而達到降低耦合。但凡是都要有個度,如果過分的使用迪米特原則,可能會產生大量的中介類,導致系統變複雜,為維護帶來難度。所以在使用迪米特的時候,需要反覆權衡,既要做到結構清晰,又要做到低耦合高內聚。
如果一個方法放在本類中,既不增加類間關係,也對本類不產生負面影響,就可以放在本類中。

 

6、 里氏替換原則

定義:如果對每一個類型為T1的對象o1,都有類型為T2的對象02,使得以T1定義的所有程式P在所有的對象o1都替換成o2時,程式P的行為沒有發生變化,那麼類型T2是類型T1的子類型。
定義擴展:一個軟體實體如果適用一個父類的話,那一定適用於其子類,所有引用父類的地方必須能透明地使用其子類的對象,子類對象能夠替換父類對象,而程式邏輯不變。

引申意義:子類可以擴展父類的功能,但不能改變父類原有的功能。
含義1:子類可以實現父類的抽象方法,但不能覆蓋父類的非抽象方法。
含義2:子類中可以增加自己特有的方法。
含義3:當子類的方法重載父類的方法時,方法的前置條件(即方法的輸入/入參)要比父類方法的輸入參數更寬鬆。
含義4:當子類的方法實現父類的方法時(重寫/重載或實現抽象方法),方法的後置條件(即方法的輸出/返回值)要比父類更嚴格或相等。

優點1:約束繼承泛濫,開閉原則的一種體現。
優點2:加強程式的健壯性,同時變更時也可以做到非常好的相容性提高程式的維護性、擴展性。降低需求變更時引入的風險。

 

7、 合成復用原則

定義:儘量使用對象組合/聚合,而不是繼承關係達到軟體復用的目的。
聚合has-A和組合contains-A。
優點:可以使系統更加靈活,降低類與類之間的耦合度,一個類的變化對其他類造成的影響相對較少。


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