A.2　常见的面向对象设计原则

A.2.1　单一职责原则SRP（Single Responsibility Principle）

所谓单一职责原则，指的是，一个类应该仅有一个引起它变化的原因。

这里变化的原因就是所说的“职责”，如果一个类有多个引起它变化的原因，那么也就意味着这个类有多个职责，再进一步说，就是把多个职责耦合在一起了。

这会造成职责的相互影响，可能一个职责的变化，会影响到其他职责的实现，甚至引起其他职责随着变化，这种设计是很脆弱的。

这个原则看起来是最简单和最好理解的，但是实际上是很难完全做到的，难点在于如何区分“职责”。这是个没有标准量化的东西，哪些算职责、到底这个职责有多大的粒度、这个职责如何细化等。因此，在实际开发中，这个原则也是最容易违反的。

A.2.2　开放-关闭原则OCP（Open-Closed Principle）

所谓开放一关闭原则，指的是，一个类应该对扩展开放，对修改关闭。一般也被简称为开闭原则，开闭原则是设计中非常核心的一个原则。

开闭原则要求的是，类的行为是可以扩展的，而且是在不修改已有代码的情况下进行扩展，也不必改动已有的源代码或者二进制代码。

看起来好像是矛盾的，怎么样才能实现呢？

实现开闭原则的关键就在于合理地抽象、分离出变化与不变化的部分，为变化的部分预留下可扩展的方式，比如，钩子方法或是动态组合对象等。

这个原则看起来也很简单。但事实上，一个系统要全部做到遵守开闭原则，几乎是不可能的，也没这个必要。适度的抽象可以提高系统的灵活性，使其可扩展、可维护，但是过度地抽象，会大大增加系统的复杂程度。应该在需要改变的地方应用开闭原则就可以了，而不用到处使用，从而陷入过度设计。

A.2.3　里氏替换原则LSP（Liskov Substitution Principle）

所谓里氏替换原则，指的是，子类型必须能够替换掉它们的父类型。这很明显是一种多态的使用情况，它可以避免在多态的应用中，出现某些隐蔽的错误。

事实上，当一个类继承了另外一个类，那么子类就拥有了父类中可以继承下来的属性和操作。理论上来说，此时使用子类型去替换掉父类型，应该不会引起原来使用父类型的程序出现错误。

但是，很不幸的是，在某些情况下是会出现问题的。比如，如果子类型覆盖了父类型的某些方法，或者是子类型修改了父类型某些属性的值，那么原来使用父类型的程序就可能会出现错误，因为在运行期间，从表面上看，它调用的是父类型的方法，需要的是父类型方法实现的功能，但是实际运行调用的却是子类型覆盖实现的方法，而该方法和父类型的方法并不一样，于是导致错误的产生。

从另外一个角度来说，里氏替换原则是实现开闭的主要原则之一。开闭原则要求对扩展开放，扩展的一个实现手段就是使用继承；而里氏替换原则是保证子类型能够正确替换父类型，只有能正确替换，才能实现扩展，否则扩展了也会出现错误。

A.2.4　依赖倒置原则DIP（Dependence Inversion Principle）

所谓依赖倒置原则，指的是，要依赖于抽象，不要依赖于具体类。要做到依赖倒置，典型的应该做到：

■　高层模块不应该依赖于底层模块，二者都应该依赖于抽象。

■　抽象不应该依赖于具体实现，具体实现应该依赖于抽象。

很多人觉得，层次化调用的时候，应该是高层调用“底层所拥有的接口”，这是一种典型的误解。事实上，一般高层模块包含对业务功能的处理和业务策略选择，应该被重用，是高层模块去影响底层的具体实现。

因此，这个底层的接口应该是由高层提出的，然后由底层实现的。也就是说底层的接口的所有权在高层模块，因此是一种所有权的倒置。

倒置接口所有权，这就是著名的Hollywood（好莱坞）原则：不要找我们，我们会联系你。

A.2.5　接口隔离原则ISP（Interface Segregation Principle）

所谓接口隔离原则，指的是，不应该强迫客户依赖于他们不用的方法。

这个原则用来处理那些比较“庞大”的接口，这种接口通常会有较多的操作声明，涉及到很多的职责。客户在使用这样的接口的时候，通常会有很多他不需要的方法，这些方法对于客户来讲，就是一种接口污染，相当于强迫用户在一大堆“垃圾方法”中去寻找他需要的方法。

因此，这样的接口应该被分离，应该按照不同的客户需要来分离成为针对客户的接口。这样的接口中，只包含客户需要的操作声明，这样既方便了客户的使用，也可以避免因误用接口而导致的错误。

分离接口的方式，除了直接进行代码分离之外，还可以使用委托来分离接口，在能够支持多重继承的语言中，还可以采用多重继承的方式进行分离。

A.2.6　最少知识原则LKP（Least Knowledge Principle）

所谓最少知识原则，指的是，只和你的朋友谈话。

这个原则用来指导我们在设计系统的时候，应该尽量减少对象之间的交互，对象只和自己的朋友谈话，也就是只和自己的朋友交互，从而松散类之间的耦合。通过松散类之间的耦合来降低类之间的相互依赖，这样在修改系统的某一个部分的时候，就不会影响其他的部分，从而使得系统具有更好的可维护性。

那么究竟哪些对象才能被当作朋友呢？最少知识原则提供了一些指导。

■　当前对象本身。

■　通过方法的参数传递进来的对象。

■　当前对象所创建的对象。

■　当前对象的实例变量所引用的对象。

■　方法内所创建或实例化的对象。

总之，最少知识原则要求我们的方法调用必须保持在一定的界限范围之内，尽量减少对象的依赖关系。

A.2.7　其他原则

除了上面提到的这些原则，还有一些大家都熟知的原则，比如：

■　面向接口编程；

■　优先使用组合，而非继承。

当然也还有很多大家不是很熟悉的原则，比如：

■　一个类需要的数据应该隐藏在类的内部；

■　类之间应该零耦合，或者只有传导耦合，换句话说，类之间要么没有关系，要么只使用另一个类的接口提供的操作；

■　在水平方向上尽可能统一地分布系统功能；

还有很多，这里就不去详细讨论这些内容了。