[Python设计模式] 第3～5章 单一职责原则／开放-封闭原则／依赖倒转原则

Posted 2020-12-25 ZH奶酪(张贺)

单一职责原则

就一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。

如果一个类承担的职责过多，就等于把这些职责耦合在一起，一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类完成其他职责的能力。这种耦合会导致脆弱的设计，当变化发生时，设计会遭受到意想不到的破坏。

软件设计真正要做的许多内容，就是发现职责并把哪些职责相互分离。如果你能够想到多余一个的动机去改变一个类，那么这个类就具有多余一个的职责，就应该考虑类的职责分离。

开放-封闭原则

开放-封闭原则，是说软件实体（类，模块，函数等）应该可以扩展，但是不可修改。即对扩展开放（Open for extension） ，对更改封闭（Closed for modification）。

软件需求是一定会变化的，在设计软件系统的时候遵循开放-封闭原则，当面对需求的变化时，可以相对容易修改，保持相对稳定。

设计软件要容易维护又不容易出问题的最好办法，就是多扩展，少修改。

绝对的对修改关闭是不可能的。无论模块多么的“封闭”，都会存在一些无法对之封闭的变化。既然不可能完全封闭，设计人员必须对于他设计的模块应对哪种变化封闭作出选择。他必须先猜测出最有可能发生的变化种类，然后构造抽象来隔离那些变化。并且，当变化发生时，应当立即采取行动。

在我们最初编写代码时，假设变化不会发生。当变化发生时，我们就创建抽象来隔离以后发生的同类变化。

面对需求，对程序的改动是通过增加新代码进行的，而不是更改现有的代码。

我们希望的是在开发工作展开不久就知道可能发生的变化。查明可能发生变化所等待的时间越长，要创建正确的抽象就越困难。

开放-封闭原则是面向对象设计的核心所在。遵循这个原则可以带来面向对下岗技术所声称的巨大好处，也就是可维护，可扩展，可复用，灵活性好。开发人员应该仅对程序中呈现出频繁变化的那些部分作出抽象，然而，对于应用程序中的每个部分都刻意的进行抽象同样不是一个好主意。拒绝不成熟的抽象和抽象本身一样重要，避免矫枉过正。

依赖倒转原则

依赖倒转原则，主要包括两点:

• 抽象不应该依赖细节，细节应该依赖于抽象；
• 高层模块不应该依赖底层模块，二者都应该依赖抽象；

也就是说针对接口编程，不要对实现编程。例如一个数据库信息管理系统，数据库连接属于低层模块，增删改查等操作属于高层模块，系统界面属于更高层的模块。不同层级的模块都应该依赖于抽象，也就是接口或者抽象类，只要接口稳定，那么任何一个的更改都不用担心其他受影响，这就使得无论高层模块还是低层模块都可以很容易地被复用。

里氏代换原则

子类型必须能够替换掉它们的父类型。

一个软件实体如果使用的是一个父类的话，那么一定适用于其子类，而且它察觉不出父类对象和子类对象的区别。也就是说，把父类都替换成它的子类，程序的行为没有变化。

例如设计一个鸟类，一个企鹅类，假设鸟类都可以飞，但是企鹅不会飞，那么企鹅是鸟么？企鹅可以继承鸟类吗？

虽然直观上企鹅也是一种特殊的鸟类，但是在面向对象编程的世界里，鸟类会飞，企鹅类不会飞，也就是企鹅类不能以鸟类的身份出现，所以且不能继承鸟类。

只有当子类可以替换掉父类，软件单位的功能不受到影响时，父类才能真正被复用，而子类也能够在父类的基础上增加新的行为。正是由于子类型的可替换性才使得使用父类类型的模块在无需修改的情况下就可以扩展。

总结

依赖倒转可以说是面向对象设计的标志，用哪种语言来编写程序不重要，如果便携式考虑的都是如何针对抽象编程而不是针对细节编程，即程序中所有的依赖关系都是终止于抽象类或者接口，那就是面向对象的设计，反之就是过程化的设计了。