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設(shè)計(jì)模式六大原則（PHP）

bluesky / 2400人閱讀

摘要：常用的六大設(shè)計(jì)模式有單一職責(zé)原則，里氏替換原則，依賴倒轉(zhuǎn)原則，接口隔離原則，迪米特法則，開(kāi)閉原則。這六大原則是最虛，最抽象的，很難理解。這就是接口隔離原則。當(dāng)我們遵循前面介紹的五大原則，以及使用種設(shè)計(jì)模式的目的就是遵循開(kāi)閉原則。

　　設(shè)計(jì)模式的目的是為了更好的代碼重用性，可讀性，可靠性和可維護(hù)性。常用的六大設(shè)計(jì)模式有：?jiǎn)我宦氊?zé)原則（SRP），里氏替換原則（LSP），依賴倒轉(zhuǎn)原則（DIP），接口隔離原則（ISP），迪米特法則（LOD），開(kāi)閉原則（OCP）。


1.單一職責(zé)原則（Single Responsibility Principle） 該原則是針對(duì)類來(lái)說(shuō)的，即一個(gè)類應(yīng)該只負(fù)責(zé)一項(xiàng)職責(zé)。假設(shè)有一個(gè)部門的類叫做T，他的下面有兩個(gè)職責(zé)的方法叫做P1，P2。假如P1的職責(zé)發(fā)生改變時(shí)去修改這個(gè)部門類T，那么有可能造成職責(zé)P2發(fā)生故障。 舉個(gè)栗子： 我們用動(dòng)物呼吸的場(chǎng)景來(lái)表現(xiàn)一下 輸出結(jié)果： 但是呢，我們發(fā)現(xiàn)并不是所有的動(dòng)物都是呼吸空氣的，比如說(shuō)魚(yú)它是呼吸水的。根據(jù)SRP原則，我們應(yīng)該將Animal類分為陸地動(dòng)物和海洋生物，如下所示： 但是我們發(fā)現(xiàn)這樣修改花銷很大，既要將原來(lái)的類分解，又要修改客戶端。而直接修改Animal類則違背了單一職責(zé)原則，但花銷很小 如下所示： 這種修改方式?jīng)]有改變?cè)瓉?lái)的方法，而是在類中新加了一個(gè)方法，這樣雖然違反了單一職責(zé)原則，但是在方法級(jí)別上卻是符合單一職責(zé)原則的。在實(shí)際的編程中，只有邏輯足夠簡(jiǎn)單，才可能在代碼級(jí)違反單一職責(zé)原則；只有類中的方法數(shù)量足夠少，才可以在方法級(jí)別上違反單一職責(zé)原則。 遵循單一職責(zé)的優(yōu)點(diǎn)： (1)降低類的復(fù)雜度，一個(gè)類只負(fù)責(zé)一項(xiàng)職責(zé)。 (2)提高類的可讀性，可維護(hù)性。 (1)降低變更引起的風(fēng)險(xiǎn)。


2.里氏替換原則（Liskov Substitution Principle） 該原則提出，如果對(duì)每個(gè)類型為T1的對(duì)象o1，都有類型為T2的對(duì)象o2，使得以T1定義的所有程序P在所有的對(duì)象o1都代換成o2時(shí)，程序P的行為沒(méi)有發(fā)生變化，那么類型T2是類型T1的子類型。這話原句，不知道是翻譯的鍋還是咋地，看起來(lái)就晦澀難懂。其實(shí)可以簡(jiǎn)單地理解為所有引用基類的地方必須能夠透明的使用其子類的對(duì)象，在子類中盡量不要重寫(xiě)和重載父類的方法。 繼承作為面向?qū)ο蟮娜筇匦灾?，在給程序帶來(lái)巨大便利的同時(shí)，也帶來(lái)了弊端。比如繼承會(huì)給程序帶來(lái)可入侵行，程序的可移植性降低，增加了對(duì)象間的耦合性。如果一個(gè)類被其他類所繼承，那么這個(gè)類在被修改的時(shí)候，必須考慮到所有的子類。并且父類在修改后，所以涉及到子類的功能都有可能發(fā)生故障。 舉個(gè)栗子： 運(yùn)行結(jié)果: 后來(lái)呢，我們想做個(gè)功能，將兩個(gè)數(shù)相加并且乘以100.這個(gè)時(shí)候我們看到上面那個(gè)類也是兩個(gè)參數(shù)，只不過(guò)是相減。我們繼承一下A重寫(xiě)下那個(gè)方法不就完成求和再求積嗎？代碼如下： 運(yùn)行結(jié)果： 結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，在業(yè)務(wù)邏輯代碼沒(méi)變的情況下結(jié)果居然跟預(yù)期的結(jié)果不一樣了。因?yàn)镃類雖然繼承了A類，但是它重寫(xiě)了A類的subtract方法，造成了原有功能的錯(cuò)誤。在實(shí)際的編碼過(guò)程中我們通常會(huì)重寫(xiě)父類的方法來(lái)完成新的功能，但是這樣會(huì)使得類的繼承體系復(fù)用性特別差。這個(gè)時(shí)候我們可以選擇讓A和C共同繼承一個(gè)更通俗的基類，然后實(shí)現(xiàn)他的方法，去掉A和C的繼承關(guān)系，采用依賴、聚合、組合等關(guān)系代替。舉個(gè)栗子：

這樣我們既可以保持原有的業(yè)務(wù)關(guān)系，又可以實(shí)現(xiàn)更多的功能。 3.依賴倒轉(zhuǎn)原則（Dependence Inversion Principle） 依賴倒置規(guī)定：高層模塊不應(yīng)該依賴于低層模塊，二者都應(yīng)該依賴其抽象；抽象不應(yīng)該依賴于細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴于抽象。因?yàn)橄鄬?duì)于細(xì)節(jié)的多變性，抽象的東西要穩(wěn)定的多。以抽象為基礎(chǔ)搭建的架構(gòu)要比以細(xì)節(jié)為基礎(chǔ)的架構(gòu)要穩(wěn)定的多。依賴倒置的中心思想是面向接口編程。上層模塊不應(yīng)該依賴于下層模塊，應(yīng)該依賴于接口。從而使得下層模塊依賴于上層的接口，降低耦合度，提高系統(tǒng)的彈性。這六大原則是最虛，最抽象的，很難理解。舉個(gè)栗子說(shuō)明：

但是如果我們讀的是報(bào)紙，雜志呢，發(fā)現(xiàn)book并不適用了。我們引入一個(gè)抽象的接口IReader，代表讀物。讓Mother類與接口IReader發(fā)生依賴關(guān)系，而B(niǎo)ook和Newspaper都屬于讀物的范疇，讓他們各自都去實(shí)現(xiàn)IReader接口，這樣就符合高層不應(yīng)該依賴低層，應(yīng)該依賴于接口的依賴倒置原則，修改后代碼如下：

用了依賴倒置原則之后會(huì)發(fā)現(xiàn)帶給我們極大的便利，比如例子，一開(kāi)始Mother類與Book類耦合，如果要修改讀物的話，必須要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的讀物類，然后修改Mother類中傳入的類名，非常的麻煩。而修改后Mother類則直接依賴了IReader接口，這樣與Book解耦，每次只需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的讀物類實(shí)現(xiàn)IReader接口即可調(diào)用 依賴關(guān)系的傳遞有三種辦法，分別是接口傳遞、構(gòu)造方法傳遞以及setter方法傳遞。 1.接口傳遞 2.構(gòu)造方法傳入(常用) 3.setter方法傳遞 在實(shí)際的編程中盡量注意以下三點(diǎn)：1.低層模塊盡量都要有抽象類或者接口類，或者兩者都有2.變量的聲明類型盡量是抽象類或者接口（這里是指?jìng)魅氲哪莻€(gè)變量代表的類）3.遵循里氏替換原則。控制反轉(zhuǎn)(IOC)和依賴注入（DI）也是基于此原則，把所有類的實(shí)例化放在了一個(gè)容器中，從容器中獲取調(diào)用，降低了高層類對(duì)低層類的依賴。有學(xué)習(xí)IOC和DI的，可以留個(gè)郵箱，我會(huì)把一些理解的例子發(fā)一下。 4.接口隔離原則（InterfaceSegregation Principles） 一個(gè)類不應(yīng)該依賴他不需要的接口；一個(gè)類對(duì)另一個(gè)類的依賴應(yīng)該建立在最小接口上。比如類A通過(guò)接口E依賴類B，類C通過(guò)接口E依賴類D，如果接口E對(duì)于類A和類C來(lái)說(shuō)不是最小接口的話，則類B和類D必須去實(shí)現(xiàn)他們不需要的方法。這個(gè)時(shí)候我們將臃腫的接口拆分成獨(dú)立的幾個(gè)接口，類A和類C分別與他們需要的接口建立依賴關(guān)系。這就是接口隔離原則。舉個(gè)栗子：



可以看出，接口中出現(xiàn)的方法，不管對(duì)依賴于它的類有沒(méi)有作用，實(shí)現(xiàn)類都必須實(shí)現(xiàn)這些方法。這個(gè)時(shí)候我們把接口拆分下，實(shí)現(xiàn)接口隔離原則。舉個(gè)栗子：

看到這里，大家可能會(huì)覺(jué)得接口隔離原則和單一職責(zé)原則很相似。其實(shí)不是的，1.單一職責(zé)原則是注重的這個(gè)類的職責(zé)，而接口隔離原則注重對(duì)接口依賴的隔離2.單一職責(zé)約束的是類，其次是方法，針對(duì)的是程序中的實(shí)現(xiàn)和細(xì)節(jié)，而接口隔離原則約束的是接口，是抽象，是程序框架整體的構(gòu)建。 5.迪米特原則（Law of Demeter，也稱為最少知識(shí)原則Least Knowledge Principle） 一個(gè)對(duì)象應(yīng)該對(duì)其他對(duì)象保持最少的了解。類與類之間的關(guān)系越密切，耦合度越大。迪米特原則又叫最少知道原則，即一個(gè)類對(duì)自己依賴的類知道的越少越好。也就是說(shuō)，無(wú)論被依賴的類多么復(fù)雜，都盡量將邏輯封裝在類的內(nèi)部。對(duì)外只提供public方法，而不對(duì)外泄露任何信息。迪米特原則還有個(gè)更簡(jiǎn)單的定義：只與直接的朋友通信。什么是直接的朋友：每個(gè)對(duì)象都會(huì)與其他對(duì)象有耦合關(guān)系，只要兩個(gè)對(duì)象之間有耦合關(guān)系，我們就稱這兩個(gè)對(duì)象之間是朋友關(guān)系。耦合的方式很多，依賴，關(guān)聯(lián)，組合，聚合等。其中，我們稱出現(xiàn)成員變量，方法參數(shù)，方法返回值中的類為直接的朋友，而出現(xiàn)在局部變量中的類不是直接的朋友。也就是說(shuō)，陌生的類最好不要以局部變量的形式出現(xiàn)在類的內(nèi)部。舉個(gè)栗子： 這個(gè)設(shè)計(jì)的問(wèn)題在于CompanyManager中，SubCompanyManager類并不是它的直接朋友。按照迪米特法則，應(yīng)該避免類中出現(xiàn)這樣非直接朋友關(guān)系的耦合。修改如下 迪米特法則降低類之間的耦合，讓每個(gè)類都減少了不必要的依賴；但是過(guò)度使用迪米特法則會(huì)產(chǎn)生大量的中介類和傳遞類，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度變大。所以在采用迪米特法則的時(shí)候要反復(fù)權(quán)衡，既要做到結(jié)構(gòu)清晰，同時(shí)做到高內(nèi)聚低耦合。 開(kāi)閉原則（Open Close Principle） 一個(gè) 軟件實(shí)體如類，模塊和函數(shù)應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉。用抽象構(gòu)建框架，用實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展細(xì)節(jié)。當(dāng)軟件需要變化時(shí)，盡量通過(guò)擴(kuò)展軟件實(shí)體的行為來(lái)實(shí)現(xiàn)變化，而不是通過(guò)修改已有的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)變化。當(dāng)我們遵循前面介紹的五大原則，以及使用23種設(shè)計(jì)模式的目的就是遵循開(kāi)閉原則。簡(jiǎn)單的理解就是構(gòu)建框架的時(shí)候要保持足夠的擴(kuò)展性，通擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)修改代碼而不是直接修改代碼。

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