2012年9月23日星期日

设计模式系列(1) 设计模式的五大设计原则

设计模式系列(1) 设计模式的五大设计原则

　　这里我总结了设计模式的五个设计原则，当然，实际可能不止这五种，但是这里总结的是最常见，也是最常用的五种设计原则。设计原则是我们软件设计的目标，设计模式是是我们的具体做法。

一，单一职责原则(SRP)：

　　1，SRP(Single Responsibilities Principle)的定义：就一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。简而言之，就是功能要单一。

　　2，如果一个类承担的职责过多，就等于把这些职责耦合在一起，一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类完成其它职责的能力。这种耦合会导致脆弱的设计，当变化发生时，设计会遭受到意想不到的破坏。(敏捷软件开发)

　　3，软件设计真正要做的许多内容，就是发现职责并把那些职责相互分离。(敏捷软件开发)

二，开放-封闭原则(OCP)：

　　1，OCP(Open-Close Principle)的定义：就是说软件实体(类，方法等等)应该可以扩展，但是不能修改。它是软件设计中也是最重要的一种设计原则。

　　2，OCP的两个特征：

　　　　1> 对于扩展是开放的。

　　　　2> 对于修改是封闭的。

　　3，什么时候应用OCP原则呢？

　　　　在我们最初编写代码时，假设变化不会发生，当变化发生时，我们就创建抽象(比如抽象类，接口等等)来隔离以后发生的同类变化。

　　4，开放-封闭原则是面向对象设计的核心所在。遵循这个原则可以带来面向对象技术所声称的巨大好处，也就是可维护，可扩展，可复用，灵活性好。开发人员应该仅对程序中呈现出频繁变化的那些部分做出抽象，然而，对于应用程序中的每个部分都刻意地进行抽象同样不是一个好主意。拒绝不成熟的抽象和抽象本身一样重要。

　　5，OCP的UML图：
　　

三，依赖倒转原则(DIP)：

　　1，DIP(Dependence Inversion Principle)的定义：抽象不应该依赖细节，细节应该依赖于抽象。简单说就是，我们要针对接口编程，而不要针对实现编程。

　　反面例子UML图：

　　

　　缺点：高层模块太依赖低层模块，耦合太紧密。低层模块发生变化会影响到高层模块。

　　解决方法：利用依赖倒置原则使高层模块和低层模块都依赖于抽象(接口或抽象类)。

　　修改后的UML图如下：

　　

　　优点：这样的话修改低层模块不会影响到高层模块，减小了它们之间的耦合度，增强系统的稳定性。

　　总结：依赖倒置原则其实可以说是面向对象设计的标志，用哪种语言来编写程序不重要，如果编写时考虑的都是如何针对抽象编程而不是针对细节编程，即程序中所有的依赖关系都是终止于抽象类或者接口，那就是面向对象的设计，反之那就是过程化的设计了。

四，里氏替换原则(LSP)：

　　1，LSP(Liskov Substitution Principle)的定义：子类型必须能够替换掉它们的父类型。简单地说，这是因为子类型继承了父类，所以子类可以以父类的身份出现。

　　实例UML图：

　　实现的C#代码：

public class Animal    {        public void Eat() { }        public void Drink() { }        public void Run() { }        public void Shout() { }    }    public class Cat : Animal    { }    public class Dog : Animal    { }    public class Cattle : Animal    { }    public class Sheep : Animal    { }
class Program    {        static void Main(string[] args)        {            Animal animal = new Cat();//根据需求的变化，这里可以替换成Dog,Cattle或Sheep，程序其它地方不需要改变            animal.Eat();            animal.Drink();            animal.Run();            animal.Shout();        }    }

　　总结：也正是因为有了里氏替换原则，使得继承复用成为了可能。只有当子类可以替换掉父类，软件单位的功能不受到影响时，父类才能真正被复用，而子类也能够在父类的基础上增加新的行为。

五，迪米特法则(LoD)：

　　1，LoD(Law of Demeter)的定义：如果两个类不必彼此直接通信，那么这两个类就不应当直接的相互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话，可以通过第三者转发这个调用。

　　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，也就是说，一个类包装好自己的private状态，不需要让别的类知道的字段或行为(方法)就尽量不要公开。


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