面向对象设计必须遵循的几条原则

咱们知道软件开发的需求老是不完整的，错误的，容易让人产生误解的，并且需求一直在变化，它主要表如今如下几个方面：用户对需求的见解，可能在于开发人员讨论以及看到软件新的可能性后发生变化；随着对问题的熟悉，开发人员对问题领域的见解也会变化；不是需求在变，而是人们对需求的理解再变化。

咱们应该采用何种方法去应对需求变化呢？首先，在方法论层面咱们应该采用敏捷开发；其次，在代码层面，使用OOD（Object-Oriented Design，面向对象设计），它的根本原则：面向接口编程；多用组合，而不是继承；发现变化，封装变化。但如何让设计知足这个原则呢？咱们的先辈们总结出了5条设计原则，俗称SOLID原则，这就是本期咱们要介绍的详细内容。

单一职责原则（SRP，The Single Responsibility Principle）

Robert C. Martin 大师对于单一职责原则有这样一个定义：一个类应该仅有一个引发它变化的缘由，而这个引发变化的缘由就是职责。那么职责是什么东西呢？先来讲说咱们人类的职责。做为项目经理，个人职责是：项目计划、需求管理、项目成本控制、项目时间控制等，我须要处理不少事情，同时，这些事紧密相关的。对应到面向对象设计领域，一个类的职责应该包含多个相关的功能。好比说用户控制类中通常包含了新增用户、删除用户、修改用户等相关功能。

开闭原则（OCP，The Open close Principle）

开闭原则就是说对扩展开发，对修改封闭。看到这里，咱们不由会问：新增功能还能够不用修改代码呀? 这是如何作到的呀？实际上开闭原则指的是提供者增长新的功能，而使用者不须要修改代码，而且增长的新功能不能是一个全新的功能，而是原有功能的替代实现。为了帮助你们理解，我举一个具体的例子。目前购物车有添加商品、计算价格两个功能，而商品有香蕉、苹果两种。Java代码以下：

public interface Item{
  public String getName();
  public float getPrice();
}
public class Apple implements Item {
    public String getName() {
        return "Apple";
    }

    public float getPrice() {
        return 5.0f;
    }
}

class Orange implements Item{
    public String getName() {
        return "Orange";
    }

    public float getunitPrice() {
        return 6.0f;
    }
}

public class ShopCar {
    List<Item> items = new ArrayList<Item>();
    public void addItem(Item item) {
        items.add(item);
    }

    public float calculateTotalPrice() {
        float total = 0.0f;
        for (Item i : items) {
           total += i.getPrice();
        }
        return total;
    }
}

复制代码

咱们注意到当新增一个香蕉类，ShopCar类不用修改，这是由于香蕉类是原有功能的替代实现，而不是一个全新的功能，若是购物车中新增商品价格变化这一全新功能，则须要修改ShopCar类。

Liskov替换原则（LSP，The Liskov Substitutuin Principle）

LSP替换原则指的是：子类型可以彻底替换父类。它最经典的例子就是长方形和正方形。咱们知道正方形是一种特殊的长方形，可是在面向对象设计领域，正方形并不能做为长方形的子类。缘由在于设置正方形的长或宽时，同时设置了它的宽或长，那么，正方形的面积等于最后一次设定的长或宽的平方，而不是长乘以宽。具体Java代码以下：

// 长方形
public class Rectangle {
  protected int width;
  protected int height;
  public void setWidth(int width){
    this.width = width;
  }
  public void setHeight(int height){
    this.height = height;
  }
  public int area(){
    return width*height;
  }
}
// 正方形
public class Squrare extends Rectangle{

  public void setWidth(int width){
    this.width = width;
    this.height = height;
  }
  public void setHeight(int height){
     this.width = width;
     this.height = height;
  }
}
// 测试类
public class Test{
  public static void main(String[] args){  
        Rectangle rectangle = new Rectangle();  
        rectangle.setWidth(4);  
        rectangle.setHeight(5);  
        // 正确
        assert( rectangle.getArea() == 20);  
          
        rectangle = new Square();  
        rectangle.setWidth(4);  
        rectangle.setHeight(5);  
        // 错误，此时正方形面积是25
        assert( rectangle.getArea() == 20);  
    }  
}

复制代码

判断一个子类是否知足LSP替换原则，咱们能够像上面这个例子那样，在测试类中用子类来替换父类。若是测试可以经过，则说明符合LSP原则，不然就说明不符合LSP原则。

接口隔离原则（ISP，The Interface  Segregation Interface）

虽然咱们要求软件开发人员都要遵循SRP，可是不少状况下类是没有知足SRP原则的，这个时候就须要用到接口隔离原则。ISP原则指的是客户端不该该被强迫去依赖它们并不须要的接口。也就是说，调用方调用的不须要是一个大而全的接口，而是一个小而精的接口。

依赖倒置原则（DIP，The Dependency Inversion Principle）

DIP包含两层意思：1. 高层模块不该该直接依赖低层模块，二者都应该依赖抽象层；2. 抽象不能依赖细节，细节必须依赖抽象。这里模块是个广义概念，能够是系统、子系统、子模块，甚至是类。而依赖包含多层意思：高层模块调用底层模块的方法，底层模块继承或实现抽象层。

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