面向对象设计原则.doc

正如牛顿三大定律在经典力学中的位置一样，“开-闭”原则（Open-Closed Principle）是面向对象的可复用设计（Object Oriented Design或OOD）的基石。其他设计原则（里氏代换原则、依赖倒转原则、合成/聚合复用原则、迪米特法则、接口隔离原则）是实现“开-闭”原则的手段 和工具。 ? 一、“开-闭”原则（Open-Closed Principle,OCP） ?????? 1.1“开-闭”原则的定义及优点 1）定义：一个软件实体应当对扩展开放，对修改关闭( Software entities should be open for extension,but closed for modification.)。即在设计一个模块的时候，应当使这个模块可以在不被修改的前提下被扩展。 2）满足“开-闭”原则的系统的优点 a)通过扩展已有的软件系统，可以提供新的行为，以满足对软件的新需求，使变化中的软件系统有一定的适应性和灵活性。 b)已有的软件模块，特别是最重要的抽象层模块不能再修改，这就使变化中的软件系统有一定的稳定性和延续性。 c)这样的系统同时满足了可复用性与可维护性。 1.2如何实现“开-闭”原则 在面向对象设计中，不允许更改的是系统的抽象层，而允许扩展的是系统的实现层。换言之，定义一个一劳永逸的抽象设计层，允许尽可能多的行为在实现层被实现。 解决问题关键在于抽象化，抽象化是面向对象设计的第一个核心本质。 对一个事物抽象化，实质上是在概括归纳总结它的本质。抽象让我们抓住最最重要的东西，从更高一层去思考。这降低了思考的复杂度，我们不用同时考虑那么多的东西。换言之，我们封装了事物的本质，看不到任何细节。 在面向对象编程中，通过抽象类及接口，规定了具体类的特征作为抽象层，相对稳定，不需更改，从而满足“对修改关闭”；而从抽象类导出的具体类可以改变系统的行为，从而满足“对扩展开放”。 对实体进行扩展时，不必改动软件的源代码或者二进制代码。关键在于抽象。 1.3对可变性的封装原则 “开-闭”原则也就是“对可变性的封装原则”（Principle of Encapsulation of Variation ，EVP）。即找到一个系统的可变因素，将之封装起来。换言之，在你的设计中什么可能会发生变化，应使之成为抽象层而封装，而不是什么会导致设计改变才封 装。 ????? “对可变性的封装原则”意味着： a)一种可变性不应当散落在代码的许多角落，而应当被封装到一个对象里面。同一可变性的不同表象意味着同一个继承等级结构中的具体子类。因此，此处可以期待继承关系的出现。继承是封装变化的方法，而不仅仅是从一般的对象生成特殊的对象。 b)一种可变性不应当与另一种可变性混合在一起。作者认为类图的继承结构如果超过两层，很可能意味着两种不同的可变性混合在了一起。 使用“可变性封装原则”来进行设计可以使系统遵守“开-闭”原则。 即使无法百分之百的做到“开-闭”原则，但朝这个方向努力，可以显著改善一个系统的结构。 二、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle, LSP） ? 2.1概念 定义：如果对每一个类型为T1的对象O1，都有类型为T2 的对象O2，使得以T1定义的所有程序P在所有的对象O1都代换为O2时，程序P的行为没有变化，那么类型T2是类型T1的子类型。 即，一个软件实体如果使用的是一个基类的话，那么一定适用于其子类。而且它觉察不出基类对象和子类对象的区别。也就是说,在软件里面,把基类都替换成它的子类,程序的行为没有变化。 反过来的代换不成立，如果一个软件实体使用的是一个子类的话，那么它不一定适用于基类。 任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。 基于契约的设计、抽象出公共部分作为抽象基类的设计。 2.2里氏代换原则与“开-闭”原则的关系 ??? 实现“开-闭”原则的关键步骤是抽象化。基类与子类之间的继承关系就是抽象化的体现。因此里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。 ??? 违反里氏代换原则意味着违反了“开-闭”原则，反之未必。 三、 依赖倒转原则（dependence inversion principle, DIP） ?????? 3.1概念 ?? 依赖倒转原则就 是要依赖于抽象，不要依赖于实现。（Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions.）要针对接口编程，不要针对实现编程。（Program to an interface, not an implementation.） 也就是说应当使用接口和抽象类进行变量类型声明、参数类型声明、方法返还类型说明，以及 数