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软件开发设计原则

下文摘自 http://www.csdn.net/article/2015-09-06/2825621

GoF （四人帮），传说中的四位大神们，他们联手搞出了一套设计模式，堪称 OOD （面向对象设计）的经典之作！震惊了整个软件开发领域。但这四个老家伙非常怪异，总是喜欢显摆一些高深的理论，甚至有时候不说人话，十分让人费解。

除了最经典的六大设计原则以外，还有一些其他的设计原则也非常重要。我将尽可能地解释这些晦涩的理论，希望看完之后，会让您对这些设计原则稍微加深一些理解。若有不正确的地方，恳请大家指正！

六大设计原则

先看一幅图吧：

软件开发设计原则

这幅图清晰地表达了六大设计原则，但仅限于它们叫什么名字而已，它们具体是什么意思呢？下面我将从原文、译文、理解、应用，这四个方面分别进行阐述。

1. 单一职责原则（ Single Responsibility Principle - SRP ）

原文： There should never be more than one reason for a class to change.

译文：永远不应该有多于一个原因来改变某个类。

理解：对于一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。说白了就是，不同的类具备不同的职责，各施其责。这就好比一个团队，大家分工协作，互不影响，各做各的事情。

应用：当我们做系统设计时，如果发现有一个类拥有了两种的职责，那就问自己一个问题：可以将这个类分成两个类吗？如果真的有必要，那就分吧。千万不要让一个类干的事情太多！

2. 开放封闭原则（ Open Closed Principle - OCP ）

原文： Software entities like classes, modules and functions should be open for extension but closed for modifications.

译文：软件实体，如：类、模块与函数，对于扩展应该是开放的，但对于修改应该是封闭的。

理解：简言之，对扩展开放，对修改封闭。换句话说，可以去扩展类，但不要去修改类。

应用：当需求有改动，要修改代码了，此时您要做的是，尽量用继承或组合的方式来扩展类的功能，而不是直接修改类的代码。当然，如果能够确保对整体架构不会产生任何影响，那么也没必要搞得那么复杂了，直接改这个类吧。

3. 里氏替换原则（ Liskov Substitution Principle - LSP ）

原文： Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it.

译文：使用基类的指针或引用的函数，必须是在不知情的情况下，能够使用派生类的对象。

理解：父类能够替换子类，但子类不一定能替换父类。也就是说，在代码中可以将父类全部替换为子类，程序不会报错，也不会在运行时出现任何异常，但反过来却不一定成立。

应用：在继承类时，务必重写（ Override ）父类中所有的方法，尤其需要注意父类的 protected 方法（它们往往是让您重写的），子类尽量不要暴露自己的 public 方法供外界调用。

该原则由麻省理工学院的 Barbara Liskov 女士提出，她是美国第一位获取计算机博士学位的女性，曾经也获得过计算机图灵奖。

4. 最少知识原则（ Least Knowledge Principle - LKP ）

原文： Only talk to you immediate friends.

译文：只与你最直接的朋友交流。

理解：尽量减少对象之间的交互，从而减小类之间的耦合。简言之，一定要做到：低耦合，高内聚。

应用：在做系统设计时，不要让一个类依赖于太多的其他类，需尽量减小依赖关系，否则，您死都不知道自己怎么死的。

该原则也称为 " 迪米特法则（ Law of Demeter ） " ，由 Ian Holland 提出。这个人不太愿意和陌生人说话，只和他走得最近的朋友们交流。

5. 接口隔离原则（ Interface Segregation Principle - ISP ）

原文： The dependency of one class to another one should depend on the smallest possible interface.

译文：一个类与另一个类之间的依赖性，应该依赖于尽可能小的接口。

理解：不要对外暴露没有实际意义的接口。也就是说，接口是给别人调用的，那就不要去为难别人了，尽可能保证接口的实用性吧。她好，我也好。

应用：当需要对外暴露接口时，需要再三斟酌，如果真的没有必要对外提供的，就删了吧。一旦您提供了，就意味着，您将来要多做一件事情，何苦要给自己找事做呢。

6. 依赖倒置原则（ Dependence Inversion Principle - DIP ）

原文： High level modules should not depends upon low level modules. Both should depend upon abstractions. Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions.

译文：高层模块不应该依赖于低层模块，它们应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。

理解：应该面向接口编程，不应该面向实现类编程。面向实现类编程，相当于就是论事，那是正向依赖（正常人思维）；面向接口编程，相当于通过事物表象来看本质，那是反向依赖，即依赖倒置（程序员思维）。

应用：并不是说，所有的类都要有一个对应的接口，而是说，如果有接口，那就尽量使用接口来编程吧。

将以上六大原则的英文首字母拼在一起就是 SOLID （稳定的），所以也称之为 SOLID 原则。

只有满足了这六大原则，才能设计出稳定的软件架构！但它们毕竟只是原则，只是四人帮给我们的建议，有些时候我们还是要学会灵活应变，千万不要生搬硬套，否则只会把简单问题复杂化，切记！

补充设计原则

1. 组合 / 聚合复用原则（ Composition/Aggregation Reuse Principle - CARP ）

当要扩展类的功能时，优先考虑使用组合，而不是继承。这条原则在 23 种经典设计模式中频繁使用，如：代理模式、装饰模式、适配器模式等。可见江湖地位非常之高！

2. 无环依赖原则（ Acyclic Dependencies Principle - ADP ）

当 A 模块依赖于 B 模块， B 模块依赖于 C 模块， C 依赖于 A 模块，此时将出现循环依赖。在设计中应该避免这个问题，可通过引入 " 中介者模式 " 解决该问题。

3. 共同封装原则（ Common Closure Principle - CCP ）

应该将易变的类放在同一个包里，将变化隔离出来。该原则是 " 开放 - 封闭原则 " 的延生。

4. 共同重用原则（ Common Reuse Principle - CRP ）

如果重用了包中的一个类，那么也就相当于重用了包中的所有类，我们要尽可能减小包的大小。

5. 好莱坞原则（ Hollywood Principle - HP ）

好莱坞明星的经纪人一般都很忙，他们不想被打扰，往往会说： Don't call me, I'll call you. 翻译为：不要联系我，我会联系你。对应于软件设计而言，最著名的就是 " 控制反转 " （或称为 " 依赖注入 " ），我们不需要在代码中主动的创建对象，而是由容器帮我们来创建并管理这些对象。