设计模式与软件原则 ：SOLID 原则

Posted 2022-11-03 北冥鱼_

设计模式与软件原则（Design Patterns and Software Principles）

Gang of Four 在其书《设计模式：可重用面向对象软件的要素》（Elements of Reusable Object-Oriented Software）中，将设计模式大致分为三种类型：

1. Creational - 处理实体创建，例如 Singleton 和 Factory 设计模式。
2. Structural 结构 - 确定实现实体之间关系的简单方法。例如适配器设计模式。
3. Behavioural 行为 - 识别实体之间的常见通信模式。例如观察者设计模式。

在某些情况下，委托（Delegation）和扩展（Extensions）通常被称为设计模式，因为它们被用作许多其它设计模式工作的基础。

MVC 和 MVVM 通常也被称为设计模式，但将它们称为架构设计（architectural design）模式通常更正确，这与 Gang of Four 定义的三种设计模式类型不同。其证据可以在使 MVC 出名的书《面向模式的软件架构 (POSA)》（1996 年）中找到，它清楚地将 MVC 确定为一种架构设计模式。

软件原则是一组指导方针，使我们的代码随着规模的增长而更易于维护、测试、理解和管理。软件原则的示例包括 DRY (Do Not Repeat Yourself)（不要重复自己）原则和我们将在这部分课程中学习的 SOLID 原则。

SOLID 设计原则

SOLID 设计原则鼓励我们创建更易于维护、更易于理解和更灵活的软件。

1. 单一职责原则（Single Responsibility Principle）

实体应承担一项责任。

2. 开闭原则（Open-Closed Principle）

实体应该对 extension 开放但对修改（modification） 关闭。

3. 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle）

如果类 A 是类 B 的子类型，那么我们应该能够用 A 替换 B 而不会破坏程序的行为。

4. 接口隔离（Interface Segregation）

实体不应使用他们不会完全使用的接口。大接口应该拆分成更小的接口。

5. 依赖倒置（Dependency Inversion）

高级模块不应该依赖于低级模块，两者都应该依赖于抽象。

下面我们来看代码示例：

// 一、单一职责原则（Single Responsibility Principle）

class User 
    
    var name: String
    var profileName: String
    
    init(name: String, profileName: String) 
        self.name = name
        self.profileName = profileName
    
    
    func changeName(to name: String) 
        self.name = name
    
    
    func changeProfileName(to profileName: String) 
        self.profileName = profileName
    
    


struct Account 
    
    var user: User
    
    init(user: User) 
        self.user = user
    
    
    func createAccount() 
        print("account created")
    
    
    func loginAccount() 
        print("logged into account")
    
    
    func logoutAccount() 
        print("logged out of account")
    
    


//二、开闭原则

class Guitar 
    
    var brandName: String
    var model: String
    
    init(brandName: String, model: String) 
        self.brandName = brandName
        self.model = model
    
    


class FlameGuitar: Guitar 
    var flame: String = "Red"


protocol Instrument 
    var brandName: String  get set 
    var model: String  get set 


class BassGuitar: Instrument 
    
    var brandName: String
    var model: String
    
    init(brandName: String, model: String) 
        self.brandName = brandName
        self.model = model
    
    


class WaterGuitar: Instrument 
    
    var brandName: String
    var model: String
    var waterVolume: Int
    
    init(brandName: String, model: String, waterVolume: Int) 
        self.brandName = brandName
        self.model = model
        self.waterVolume = waterVolume
    
    


// 三、里氏替换原则（Liskov Substitution Principle）
protocol Polygon 
    var area: Float  get 


class Rectangle: Polygon 
    
    var width: Float = 0
    var length: Float = 0
    
    init(length: Float, width: Float) 
        self.length = length
        self.width = width
    
    
    var area: Float 
        return width * length
    
    


class Square: Polygon 
    
    var side: Float = 0 

    init(side: Float) 
        self.side = side
    
    
    var area: Float 
        return side * side
    
    


func printArea(ofPolygon polygon: Polygon) 
    print(polygon.area)


let rectangle = Rectangle(length: 10, width: 2)
printArea(ofPolygon: rectangle)
let square = Square(side: 2)
printArea(ofPolygon: square)

// 四、接口隔离（Interface Segregation）
protocol Vehicle 
    func accelerate()


protocol Engine 
    func turnEngineOn() 


class MotorCar: Vehicle, Engine 
    
    func turnEngineOn()   
        print("engine on!")
    
    
    func accelerate() 
        print("going faster")
    


class HorseDrawnCarriage: Vehicle 
    func accelerate() 
        print("going faster")
    


// 五、依赖倒置（Dependency Inversion）
protocol CloudService 
    func fetchData(url: String) -> [String]


struct FirebaseService: CloudService 
    
    func observeSingleEvent(forRef: String) -> [String] 
        return ["Post"]
    
    
    func fetchData(url: String) -> [String] 
        return observeSingleEvent(forRef: url)
    


struct ParseService: CloudService 
    
    func fetchData(url: String) -> [String] 
        return ["Post"]
    


class UserFeed 
    
    private let data: CloudService
    
    init(data: CloudService) 
        self.data = data
    
    
    func getUserFeedData(url: String) 
        data.fetchData(url: url)
    


let parseService = ParseService()
let userFeedService = UserFeed(data: parseService)
userFeedService.getUserFeedData(url: "url")