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软件设计:设计模式的原则和法则

作者:早上六点半遇见五月天     来源: https://www.cnblogs.com/pawn-i/p/12518135.html点击数:1150发布时间: 2020-04-11 21:10:29

标签: 软件设计设计模式C语言

  在面向对象编程领域中,开闭原则规定"软件中的对象(类,模块,函数等等)应该对于扩展是开放的,但是对于修改是封闭的",这意味着一个实体是允许在不改变它的源代码的前提下变更它的行为。

  参考资料:C语言中文网

  设计模式中的原则和法则:

  1、开闭原则:

  开闭原则(OpenClosedPrinciple,OCP)由勃兰特·梅耶(BertrandMeyer)提出,他在1988年的著作《面向对象软件构造》(ObjectOrientedSoftwareConstruction)中提出:软件实体应当对扩展开放,对修改关闭(Softwareentitiesshouldbeopenforextension,butclosedformodification),这就是开闭原则的经典定义。

  开闭原则的含义是:当应用的需求改变时,在不修改软件实体的源代码或者二进制代码的前提下,可以扩展模块的功能,使其满足新的需求。

  2、里式替换原则:

  里氏替换原则(LiskovSubstitutionPrinciple,LSP)由麻省理工学院计算机科学实验室的里斯科夫(Liskov)女士在1987年的“面向对象技术的高峰会议”(OOPSLA)上发表的一篇文章《数据抽象和层次》(DataAbstractionandHierarchy)里提出来的,她提出:继承必须确保超类所拥有的性质在子类中仍然成立(Inheritanceshouldensurethatanypropertyprovedaboutsupertypeobjectsalsoholdsforsubtypeobjects)。

  里氏替换原则通俗来讲就是:子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。也就是说:子类继承父类时,除添加新的方法完成新增功能外,尽量不要重写父类的方法。

  里氏替换原则是实现开闭原则的重要方式之一。

  3、依赖导致原则:

  依赖倒置原则(DependenceInversionPrinciple,DIP)是ObjectMentor公司总裁罗伯特·马丁(RobertC.Martin)于1996年在C++Report上发表的文章。依赖倒置原则的原始定义为:高层模块不应该依赖低层模块,两者都应该依赖其抽象;抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象(Highlevelmodulesshouldnotdependuponlowlevelmodules.Bothshoulddependuponabstractions.Abstractionsshouldnotdependupondetails.Detailsshoulddependuponabstractions)。

  其核心思想是:要面向接口编程,不要面向实现编程。

  依赖倒置原则是实现开闭原则的重要途径之一,它降低了客户与实现模块之间的耦合。

  4、单一职责原则

  单一职责原则(SingleResponsibilityPrinciple,SRP)又称单一功能原则,由罗伯特·C.马丁(RobertC.Martin)于《敏捷软件开发:原则、模式和实践》一书中提出的。这里的职责是指类变化的原因,单一职责原则规定一个类应该有且仅有一个引起它变化的原因,否则类应该被拆分(Thereshouldneverbemorethanonereasonforaclasstochange)。

  单一职责原则的核心就是控制类的粒度大小、将对象解耦、提高其内聚性。

  5、接口隔离原则

  接口隔离原则(InterfaceSegregationPrinciple,ISP)要求程序员尽量将臃肿庞大的接口拆分成更小的和更具体的接口,让接口中只包含客户感兴趣的方法。2002年罗伯特·C.马丁给“接口隔离原则”的定义是:客户端不应该被迫依赖于它不使用的方法(Clientsshouldnotbeforcedtodependonmethodstheydonotuse)。该原则还有另外一个定义:一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上(Thedependencyofoneclasstoanotheroneshoulddependonthesmallestpossibleinterface)。

  以上两个定义的含义是:要为各个类建立它们需要的专用接口,而不要试图去建立一个很庞大的接口供所有依赖它的类去调用。

  接口隔离原则是为了约束接口、降低类对接口的依赖性

  6、迪米特法则

  迪米特法则(LawofDemeter,LoD)又叫作最少知识原则(LeastKnowledgePrinciple,LKP),产生于1987年美国东北大学(NortheasternUniversity)的一个名为迪米特(Demeter)的研究项目,由伊恩·荷兰(IanHolland)提出,被UML创始者之一的布奇(Booch)普及,后来又因为在经典著作《程序员修炼之道》(ThePragmaticProgrammer)提及而广为人知。

  迪米特法则的定义是:只与你的直接朋友交谈,不跟“陌生人”说话(Talkonlytoyourimmediatefriendsandnottostrangers)。

  其含义是:如果两个软件实体无须直接通信,那么就不应当发生直接的相互调用,可以通过第三方转发该调用。其目的是降低类之间的耦合度,提高模块的相对独立性。

  迪米特法则中的“朋友”是指:当前对象本身、当前对象的成员对象、当前对象所创建的对象、当前对象的方法参数等,这些对象同当前对象存在关联、聚合或组合关系,可以直接访问这些对象的方法。

  7、合成复用原则

  合成复用原则(CompositeReusePrinciple,CRP)又叫组合/聚合复用原则(Composition/AggregateReusePrinciple,CARP)。

  它要求在软件复用时,要尽量先使用组合或者聚合等关联关系来实现,其次才考虑使用继承关系来实现。

  如果要使用继承关系,则必须严格遵循里氏替换原则。合成复用原则同里氏替换原则相辅相成的,两者都是开闭原则的具体实现规范。

  合成复用原则的实现方法:合成复用原则是通过将已有的对象纳入新对象中,作为新对象的成员对象来实现的,新对象可以调用已有对象的功能,从而达到复用。

  这7种设计原则是软件设计模式必须尽量遵循的原则,各种原则要求的侧重点不同。其中,开闭原则是总纲,它告诉我们要对扩展开放,对修改关闭;里氏替换原则告诉我们不要破坏继承体系;依赖倒置原则告诉我们要面向接口编程;单一职责原则告诉我们实现类要职责单一;接口隔离原则告诉我们在设计接口的时候要精简单一;迪米特法则告诉我们要降低耦合度;合成复用原则告诉我们要优先使用组合或者聚合关系复用,少用继承关系复用。

  在20世纪90年代,开闭原则被广泛的重新定义由于抽象化接口的使用,在这中间实现可以被改变,多种实现可以被创建,并且多态化的替换不同的实现。

  相比梅耶的使用方式,多态开闭原则的定义倡导对抽象基类的继承。接口规约可以通过继承来重用,但是实现不必重用。已存在的接口对于修改是封闭的,并且新的实现必须,至少,实现那个接口。

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