面向對象的五大原則
阿新 • • 發佈：2017-06-01
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OO設計的五大原則之間並不是相互孤立的。彼此間存在著一定關聯，一個可以是另一個原則的加強或是基礎。違反其中的某一個，可能同時違反了其余的原則。因此應該把這些原則融會貫通，牢記在心！
OO的五大原則是指SRP、OCP、LSP、DIP、ISP。
1. SRP（Single Responsibility Principle 單一職責原則）
單一職責很容易理解，也很容易實現。所謂單一職責，就是一個設計元素只做一件事。什麽是“只做一件事”？簡單說就是少管閑事。現實中就是如此，如果要你專心做一件事情，任何人都有信心可以做得很出色。
OCP作為OO的高層原則，主張使用“抽象(Abstraction)”和“多態(Polymorphism)”將設計中的靜態結構改為動態結構，維持設計的封閉性。
2. OCP :開閉原則，很簡單，一句話：“Closed for Modification; Open for Extension”——“對變更關閉；對擴展開放”。開閉原則其實沒什麽好講的，我將其歸結為一個高層次的設計總則。OCP的動機很簡單：軟件是變化的。不論是優質的設計還是低劣的設計都無法回避這一問題。OCP說明了軟件設計應該盡可能地使架構穩定而又容易滿足不同的需求。 為什麽要OCP？答案也很簡單——重用。
3.LSP——裏氏替換原則
OCP作為OO的高層原則，主張使用“抽象(Abstraction)”和“多態(Polymorphism)”將設計中的靜態結構改為動態結構，維持設計的封閉性“抽象”是語言提供的功能。“多態”由繼承語義實現。 如此，問題產生了：“我們如何去度量繼承關系的質量？”
Liskov於1987年提出了一個關於繼承的原則“Inheritance should ensure that any property proved about supertype objects also holds for subtype objects.”——“繼承必須確保超類所擁有的性質在子類中仍然成立。”也就是說，當一個子類的實例應該能夠替換任何其超類的實例時，它們之間才具有is-A關系。
該原則稱為Liskov Substitution Principle——裏氏替換原則。
我們來研究一下LSP的實質。學習OO的時候，我們知道，一個對象是一組狀態和一系列行為的組合體。狀態是對象的內在特性，行為是對象的外在特性。LSP所表述的就是在同一個繼承體系中的對象應該有共同的行為特征。
這一點上，表明了OO的繼承與日常生活中的繼承的本質區別。舉一個例子：生物學的分類體系中把企鵝歸屬為鳥類。我們模仿這個體系，設計出這樣的類和關系。
類“鳥”中有個方法fly，企鵝自然也繼承了這個方法，可是企鵝不能飛阿，於是，我們在企鵝的類中覆蓋了fly方法，告訴方法的調用者：企鵝是不會飛的。這完全符合常理。但是，這違反了LSP，企鵝是鳥的子類，可是企鵝卻不能飛！需要註意的是，此處的“鳥”已經不再是生物學中的鳥了，它是軟件中的一個類、一個抽象。
有人會說，企鵝不能飛很正常啊，而且這樣編寫代碼也能正常編譯，只要在使用這個類的客戶代碼中加一句判斷就行了。但是，這就是問題所在！首先，客戶代碼和“企鵝”的代碼很有可能不是同時設計的，在當今軟件外包一層又一層的開發模式下，你甚至根本不知道兩個模塊的原產地是哪裏，也就談不上去修改客戶代碼了。客戶程序很可能是遺留系統的一部分，很可能已經不再維護，如果因為設計出這麽一個“企鵝”而導致必須修改客戶代碼，誰應該承擔這部分責任呢？（大概是上帝吧，誰叫他讓“企鵝”不能飛的。^_^）“修改客戶代碼”直接違反了OCP，這就是OCP的重要性。違反LSP將使既有的設計不能封閉！
修正後的設計如下：
LSP並沒有提供解決這個問題的方案，而只是提出了這麽一個問題。 於是，工程師們開始關註如何確保對象的行為。1988年，B. Meyer提出了Design by Contract（契約式設計）理論。DbC從形式化方法中借鑒了一套確保對象行為和自身狀態的方法，其基本概念很簡單：
每個方法調用之前，該方法應該校驗傳入參數的正確性，只有正確才能執行該方法，否則認為調用方違反契約，不予執行。這稱為前置條件(Pre-condition)。
一旦通過前置條件的校驗，方法必須執行，並且必須確保執行結果符合契約，這稱之為後置條件(Post-condition)。
對象本身有一套對自身狀態進行校驗的檢查條件，以確保該對象的本質不發生改變，這稱之為不變式(Invariant)。
以上是單個對象的約束條件。為了滿足LSP，當存在繼承關系時，子類中方法的前置條件必須與超類中被覆蓋的方法的前置條件相同或者更寬松；而子類中方法的後置條件必須與超類中被覆蓋的方法的後置條件相同或者更為嚴格。
4.DIP 依賴倒置原則
依賴倒置（Dependence Inversion Principle）原則講的是：要依賴於抽象，不要依賴於具體。
簡單的說，依賴倒置原則要求客戶端依賴於抽象耦合。原則表述：
抽象不應當依賴於細節；細節應當依賴於抽象；
要針對接口編程，不針對實現編程。
5.ISP 接口隔離原則
使用多個專門的接口比使用單一的總接口要好。廣義的接口：一個接口相當於劇本中的一種角色，而此角色在一個舞臺上由哪一個演員來演則相當於接口的實現。因此一個接口應當簡單的代表一個角色，而不是一個角色。，如果系統設計多個角色的話，則應當每一個角色都由一個特定的接口代表。狹義的接口（Interface）:接口隔離原則講的就是同一個角色提供寬、窄不同的接口，以對付不同的客戶端。
OO的五大原則：SRP、OCP、LSP、DIP、ISP
OO的五大原則是指SRP、OCP、LSP、DIP、ISP。
SRP -- （Single Responsibility Principle 單一職責原則）
OCP——開閉原則（Closed for Modification; Open for Extension）
現將近期整理的文檔提供給大家，這裏對LSP做重點的介紹，望對大家有幫助，在學習和使用OO設計的時候，我們應該明白：OO的出現使得軟件工程師們能夠用更接近真實世界的方法描述軟件系統。然而，軟件畢竟是建立在抽象層次上的東西，再怎麽接近真實，也不能替代真實或被真實替代。
OO設計的五大原則之間並不是相互孤立的。彼此間存在著一定關聯，一個可以是另一個原則的加強或是基礎。違反其中的某一個，可能同時違反了其余的原則。因此應該把這些原則融會貫通，牢記在心！
OO的五大原則是指SRP、OCP、LSP、DIP、ISP。
1. SRP（Single Responsibility Principle 單一職責原則）
單一職責很容易理解，也很容易實現。所謂單一職責，就是一個設計元素只做一件事。什麽是“只做一件事”？簡單說就是少管閑事。現實中就是如此，如果要你專心做一件事情，任何人都有信心可以做得很出色。
OCP作為OO的高層原則，主張使用“抽象(Abstraction)”和“多態(Polymorphism)”將設計中的靜態結構改為動態結構，維持設計的封閉性。
2. OCP :開閉原則，很簡單，一句話：“Closed for Modification; Open for Extension”——“對變更關閉；對擴展開放”。開閉原則其實沒什麽好講的，我將其歸結為一個高層次的設計總則。OCP的動機很簡單：軟件是變化的。不論是優質的設計還是低劣的設計都無法回避這一問題。OCP說明了軟件設計應該盡可能地使架構穩定而又容易滿足不同的需求。 為什麽要OCP？答案也很簡單——重用。
3.LSP——裏氏替換原則
OCP作為OO的高層原則，主張使用“抽象(Abstraction)”和“多態(Polymorphism)”將設計中的靜態結構改為動態結構，維持設計的封閉性“抽象”是語言提供的功能。“多態”由繼承語義實現。 如此，問題產生了：“我們如何去度量繼承關系的質量？”
Liskov於1987年提出了一個關於繼承的原則“Inheritance should ensure that any property proved about supertype objects also holds for subtype objects.”——“繼承必須確保超類所擁有的性質在子類中仍然成立。”也就是說，當一個子類的實例應該能夠替換任何其超類的實例時，它們之間才具有is-A關系。
該原則稱為Liskov Substitution Principle——裏氏替換原則。
我們來研究一下LSP的實質。學習OO的時候，我們知道，一個對象是一組狀態和一系列行為的組合體。狀態是對象的內在特性，行為是對象的外在特性。LSP所表述的就是在同一個繼承體系中的對象應該有共同的行為特征。
這一點上，表明了OO的繼承與日常生活中的繼承的本質區別。舉一個例子：生物學的分類體系中把企鵝歸屬為鳥類。我們模仿這個體系，設計出這樣的類和關系。
類“鳥”中有個方法fly，企鵝自然也繼承了這個方法，可是企鵝不能飛阿，於是，我們在企鵝的類中覆蓋了fly方法，告訴方法的調用者：企鵝是不會飛的。這完全符合常理。但是，這違反了LSP，企鵝是鳥的子類，可是企鵝卻不能飛！需要註意的是，此處的“鳥”已經不再是生物學中的鳥了，它是軟件中的一個類、一個抽象。
有人會說，企鵝不能飛很正常啊，而且這樣編寫代碼也能正常編譯，只要在使用這個類的客戶代碼中加一句判斷就行了。但是，這就是問題所在！首先，客戶代碼和“企鵝”的代碼很有可能不是同時設計的，在當今軟件外包一層又一層的開發模式下，你甚至根本不知道兩個模塊的原產地是哪裏，也就談不上去修改客戶代碼了。客戶程序很可能是遺留系統的一部分，很可能已經不再維護，如果因為設計出這麽一個“企鵝”而導致必須修改客戶代碼，誰應該承擔這部分責任呢？（大概是上帝吧，誰叫他讓“企鵝”不能飛的。^_^）“修改客戶代碼”直接違反了OCP，這就是OCP的重要性。違反LSP將使既有的設計不能封閉！
修正後的設計如下：
LSP並沒有提供解決這個問題的方案，而只是提出了這麽一個問題。 於是，工程師們開始關註如何確保對象的行為。1988年，B. Meyer提出了Design by Contract（契約式設計）理論。DbC從形式化方法中借鑒了一套確保對象行為和自身狀態的方法，其基本概念很簡單：
每個方法調用之前，該方法應該校驗傳入參數的正確性，只有正確才能執行該方法，否則認為調用方違反契約，不予執行。這稱為前置條件(Pre-condition)。
一旦通過前置條件的校驗，方法必須執行，並且必須確保執行結果符合契約，這稱之為後置條件(Post-condition)。
對象本身有一套對自身狀態進行校驗的檢查條件，以確保該對象的本質不發生改變，這稱之為不變式(Invariant)。
以上是單個對象的約束條件。為了滿足LSP，當存在繼承關系時，子類中方法的前置條件必須與超類中被覆蓋的方法的前置條件相同或者更寬松；而子類中方法的後置條件必須與超類中被覆蓋的方法的後置條件相同或者更為嚴格。
4.DIP 依賴倒置原則
依賴倒置（Dependence Inversion Principle）原則講的是：要依賴於抽象，不要依賴於具體。
簡單的說，依賴倒置原則要求客戶端依賴於抽象耦合。原則表述：
抽象不應當依賴於細節；細節應當依賴於抽象；
要針對接口編程，不針對實現編程。
5.ISP 接口隔離原則
使用多個專門的接口比使用單一的總接口要好。廣義的接口：一個接口相當於劇本中的一種角色，而此角色在一個舞臺上由哪一個演員來演則相當於接口的實現。因此一個接口應當簡單的代表一個角色，而不是一個角色。，如果系統設計多個角色的話，則應當每一個角色都由一個特定的接口代表。狹義的接口（Interface）:接口隔離原則講的就是同一個角色提供寬、窄不同的接口，以對付不同的客戶端。
面向對象的五大原則