Java程式員應該瞭解的10個物件導向設計原則

物件導向設計原則是OOPS（Object-Oriented Programming System，物件導向的程式設計系統）編程的核心，但大多數Java程式員追逐像Singleton、Decorator、Observer這樣的設計模式，而不重視物件導向的分析和設計。甚至還有經驗豐富的Java程式員沒有聽說過OOPS和SOLID設計原則，他們根本不知道設計原則的好處，也不知道如何依照這些原則來進行編程。

眾所周知，Java編程最基本的原則就是要追求高內聚和低耦合的解決方案和代碼模組設計。查看Apache和Sun的開放原始碼能協助你發現其他Java設計原則在這些代碼中的實際運用。Java Development Kit則遵循以下模式：BorderFactory類中的原廠模式、Runtime類中的單件模式。你可以通過Joshua
Bloch的《Effective Java》一書來瞭解更多資訊。我個人偏向的另一種物件導向的設計模式是Kathy
Sierra的Head First Design Pattern以及Head
First Object Oriented Analysis and Design。

雖然實際案例是學習設計原則或模式的最佳途徑，但通過本文的介紹，沒有接觸過這些原則或還在學習階段的Java程式員也能夠瞭解這10個物件導向的設計原則。其實每條原則都需要大量的篇幅才能講清楚，但我會儘力做到言簡意賅。

原則1：DRY（Don't repeat yourself）

即不要寫重複的代碼，而是用“abstraction”類來抽象公有的東西。如果你需要多次用到一個寫入程式碼值，那麼可以設為公用常量；如果你要在兩個以上的地方使用一個代碼塊，那麼可以將它設為一個獨立的方法。SOLID設計原則的優點是易於維護，但要注意，不要濫用，duplicate 不是針對代碼，而是針對功能。這意味著，即使用公用代碼來驗證OrderID和SSN，二者也不會是相同的。使用公用代碼來實現兩個不同的功能，其實就是近似地把這兩個功能永遠捆綁到了一起，如果OrderID改變了其格式，SSN驗證代碼也會中斷。因此要慎用這種組合，不要隨意捆綁類似但不相關的功能。

原則2：封裝變化

在軟體領域中唯一不變的就是“Change”，因此封裝你認為或猜測未來將發生變化的代碼。OOPS設計模式的優點在於易於測試和維護封裝的代碼。如果你使用Java編碼，可以預設私人化變數和方法，並逐步增加存取權限，比如從private到protected和not public。有幾種Java設計模式也使用封裝，比如Factory設計模式是封裝“對象建立”，其靈活性使得之後引進新代碼不會對現有的代碼造成影響。

原則3：開閉原則

即對擴充開放，對修改關閉。這是另一種非常棒的設計原則，可以防止其他人更改已經測試好的代碼。理論上，可以在不修改原有的模組的基礎上，擴充功能。這也是開閉原則的宗旨。

原則4：單一職責原則

類被修改的幾率很大，因此應該專註於單一的功能。如果你把多個功能放在同一個類中，功能之間就形成了關聯，改變其中一個功能，有可能中止另一個功能，這時就需要新一輪的測試來避免可能出現的問題。

原則5：依賴注入或倒置原則

這個設計原則的亮點在於任何被DI架構注入的類很容易用mock對象進行測試和維護，因為對象建立代碼集中在架構中，用戶端代碼也不混亂。有很多方式可以實現依賴倒置，比如像AspectJ等的AOP（Aspect Oriented programming）架構使用的位元組碼技術，或Spring架構使用的代理等。

原則6：優先利用組合而非繼承

如果可能的話，優先利用組合而不是繼承。一些人可能會質疑，但我發現，組合比繼承靈活得多。組合允許在運行期間通過設定類的屬性來改變類的行為，也可以通過使用介面來組合一個類，它提供了更高的靈活性，並可以隨時實現。《Effective
Java》也推薦此原則。

原則7：裡氏代換原則（LSP）

根據該原則，子類必須能夠替換掉它們的基類，也就是說使用基類的方法或函數能夠順利地引用子類對象。LSP原則與單一職責原則和介面分離原則密切相關，如果一個類比子類具備更多功能，很有可能某些功能會失效，這就違反了LSP原則。為了遵循該設計原則，衍生類別或子類必須增強功能。

原則8：介面分離原則

採用多個與特定客戶類有關的介面比採用一個通用的涵蓋多個業務方法的介面要好。設計介面很棘手，因為一旦釋放介面，你就無法在不中斷執行的情況下改變它。在Java中，該原則的另一個優勢在於，在任何類使用介面之前，介面不利於實現所有的方法，所以單一的功能意味著更少的實現方法。

原則9：針對介面編程，而不是針對實現編程

該原則可以使代碼更加靈活，以便可以在任何介面實現中使用。因此，在Java中最好使用變數介面類型、方法傳回型別、方法參數類型等。《Effective Java》 和《head first design pattern》書中也有提到。

原則10：委託原則

該原則最典型的例子是Java中的equals() 和 hashCode() 方法。為了平等地比較兩個對象，我們用類本身而不是用戶端類來做比較。這個設計原則的好處是沒有重複的代碼，而且很容易對其進行修改。

總之，希望這些物件導向的設計原則能協助你寫出更靈活更好的代碼。理論是第一步，更重要的是需要開發人員在實踐中去運用和體會。

譯文出自：ITeye

英文出自：javarevisited（無法直接存取）