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。