【轉】程式員應知道這十大物件導向設計原則

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　　物件導向設計原則是OOPS編程的核心， 但我見過的大多數Java程式員熱心於像Singleton (單例) 、 Decorator(裝飾器)、Observer(觀察者) 等設計模式， 而沒有把足夠多的注意力放在學習物件導向的分析和設計上面。學習物件導向編程像“抽象”、“封裝”、“多態”、“繼承” 等基礎知識是重要的，但同時為了建立簡潔、模組化的設計，瞭解這些設計原則也同等重要。我經常看到不同經驗水平的java程式員，他們有的不知道這些 OOPS 和SOLID設計原則，有的只是不知道一個特定的設計原則會帶來怎樣的益處，甚至不知道在編碼中如何使用這些設計原則。

　　(設計原則)底線是永遠追求高內聚、低耦合的編碼或設計。 Apache 和 Sun的開原始碼是學習Java和OOPS設計原則的良好範例。它們向我們展示了，設計原則在Java編程中是如何使用的。Java JDK 使用了一些設計原則：BorderFactory類中的原廠模式、Runtime類中的單例模式、java.io 類中的裝飾器模式。順便說一句，如果您真的對Java編碼原則感興趣，請閱讀Joshua Bloch 的Effective Java，他編寫過Java API。我個人最喜歡的關於物件導向設計模式的是Kathy Sierra的Head First Design Pattern(深入淺出設計模式)，以及其它的關於深入淺出物件導向分析和設計。這些書對編寫更好的代碼有很大協助，充分利用各種物件導向和SOLID 的設計模式。

　　雖然學習設計模式(原則)最好的方法是現實中的例子和理解違反設計原則帶來的不便，本文的宗旨是向那些沒有接觸過或正處於學習階段的Java程式 員 介紹物件導向設計原則。我個人認為OOPS 和SOLID設計原則需要有文章清楚的介紹它們，在此我一定儘力做到這點，但現在請您準備瀏覽以下設計模式(原則) .

　　DRY – Don’t repeat yourself

　　我們第一個物件導向設計原則是：DRY ，從名稱可以看出DRY(don’t repeat yourself)意思是不寫重複代碼，而是抽象成可複用的代碼塊。如果您有兩處以上相同的代碼塊，請考慮把它們抽象成一個單獨的方法；或者您多次使用了 硬式編碼值，請把它們設定成公用常量。這種物件導向設計原則的優點是易於維護。重要的是不要濫用此原則，重複不是針對代碼而是針對功能來說。它的意思是， 如果您使用通用代碼來驗證OrderID和SSN，這並不意味著它們是相同的或者他們今後將保持不變。通過把通用代碼用於實現兩種不同的功能，或者您把這 兩種不同的功能密切地聯絡在一起；當您的OrderID格式改變時，您的SSN驗證代碼將會中斷。所以要當心這種耦合，而且不要把彼此之間沒有任何關係卻 類似的程式碼群組合在一起。

　　封裝經常修改的代碼

　　在軟體領域永遠不變的是“變化”，所以把您認為或懷疑將來要被修改的代碼封裝起來。這種物件導向設計模式的優點是：易於測試和維護恰當封裝的代 碼。 如果您在用Java編程，那麼請遵守以下原則：變數和方法的存取權限預設設定為私人，並且逐步放開它們的存取權限，例如從“private”到 “protected ”、“not public”。Java中的一些設計模式使用了封裝，工廠設計模式就是一個例子，它封裝了建立對象的代碼而且提供了以下靈活性：後續產生新對象不影響現 有的代碼。

　　開啟/關閉設計原則　　OpenClosed Design Principle

　　類、方法/函數應當是對擴充(新功能)開放，對修改閉合。這是另外一個優雅的SOLID 設計原則，以防止有人修改通過測試的代碼。理想情況下假如您添加了新功能，那麼您的代碼要經過測試，這就是開啟/關閉設計原則的目標。順便說一 句，SOLID中的字母“O”指的是開啟/關閉設計原則。

　　單一職責原則　　Single Responsibility Principle(SRP)

　　單一職責原則是另外一個SOLID設計原則，SOLID中的字母“S”指的就是它。按照SRP，一個類修改的原因應當有且只有一個，或者一個類應 當 總是實現單一功能。如果您在Java中的一個類實現了多個功能，那麼這些功能之間便產生了耦合關係；如果您修改其中的一個功能，您有可能就打破了這種耦合 關係，那麼就要進行另一輪測試以避免產生新的問題。

　　依賴注入/反轉原則　　Dependency Injection or Inversion principle

　　不要問架構的依賴注入功能將會給你帶來什麼益處，依賴注入功能在spring架構裡已經很好的得到了實現，這一設計原則的優雅之處在於：DI架構 注 入的任何一個類都易於用類比對象進行測試，並且更易於維護，因為建立對象的代碼在架構裡是集中的而且和用戶端代碼是隔離的。有多種方法可以實現依賴注入， 例如使用位元組碼工具，其中一些AOP(面向切面編程)架構如切入點運算式或者spring裡使用的代理。想對這種SOLID設計原則瞭解更多，請看IOC 和 DI設計模式中的例子。 SOLID中的字母“D”指的就是這種設計原則。

　　優先使用組合而非繼承　　Favor Composition over Inheritance

　　如果可以的話，要優先使用組合而非繼承。你們中的一些人可能為此爭論，但我發現組合比繼承更有靈活性。組合允許在運行時通過設定屬性修改一個類的 行 為，通過使用多態即以介面的形式實作類別之間的組合關係，並且為修改組合關係提供了靈活性。甚至 Effective Java也建議優先使用組合而非繼承。

　　裡氏替換原則　　Liskov Substitution Principle LSP

　　根據裡氏替換原則，父類出現的地方可以用子類來替換，例如父類的方法或函數被子類對象替換應該沒有任何問題。LSP和單一職責原則、介面隔離原則 密 切相關。如果一個父類的功能比其子類還要多，那麼它可能不支援這一功能，而且也違反了LSP設計原則。為了遵循 LSP SOLID設計原則，衍生類別或子類(相對父類比較)必須增強功能，而非減少。SOLID中的字母“L”指的就是 LSP設計原則。

　　介面隔離原則

　　介面隔離原則指，如果不需要一個介面的功能，那麼就不要實現此介面。這大多在以下情況發生：一個介面包含多種功能，而實作類別只需要其中一種功能。 接 口設計是一種棘手的工作，因為一旦發布了介面，您就不能修改它否則會影響實現該介面的類。在Java中這種設計原則的另一個好處是：介面有一個特點，任何 類使用它之前都要實現該介面所有的方法，所以使用功能單一的介面意味著實現更少的方法。

　　編程以介面(而非實現對象)為中心

　　編程總是以介面(而非實現對象)為中心，這會使代碼的結構靈活，而且任何一個新的介面實現對象都能相容現有代碼結構。所以在Java中，變數、方 法 傳回值、方法參數的資料類型請使用介面。這是許多Java程式員的建議， Effective Java 以及 head first design pattern 等書也這樣建議。

　　代理原則

　　不要期望一個類完成所有的功能，可以適當地把一些功能交給代理類實現。代理原則的典範是：Java 中的equals() 和 hashCode() 方法。為了比較兩個對象的內容是否相同，我們讓用於比較的類本身完成對比工作而非它們的調用方。這種設計原則的好處是：沒有重複編碼而且很容易修改類的行 為。

　　總結

　　以上所有物件導向的設計原則可以協助您寫出靈活、優雅的代碼：具有高內聚低耦合的代碼結構。理論只是第一步，更重要的是我們要習得一種能力去發現 什 麼時候使用這些設計原則。去發現我們是否違反了什麼設計原則和影響了代碼的靈活性，但是世界上沒有什麼是完美的，我們解決問題時不能總去使用設計模式和設 計原則，它們大多用於有較長維護周期的大型企業專案。

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