面向对象编程的六大原则--单一职责原则

Posted 2021-11-30 silencer

什么是单一职责

　　单一职责原则（Single responsibility principle，简称SRP），顾名思义，是指一个类或者一个模块应该有且只有一个职责，它是面向对象编程六大原则之一。

单一职责的粒度

　　单一职责的粒度，可以是某个方法、某个类、某个程序包甚至某个功能、某个模块（甚至某个系统），每一个层次上都可以进行单一职责设计。下面来举个例子说明一下：

　　模块级别：某购物平台，包含如下几个模块：用户模块、商品模块、订单模块、库存模块、运输模块、支付模块，每一个模块都已本身的职责：用户模块负责用户相关的功能，商品模块负责商品的管理等等；

　　功能级别：在模块内部，比如用户模块，根据用户相关职责划分，又划分为用户管理、注册、登录等不同的功能，他们的职责也都是各不相同的；

　　程序包级别：在用户管理中，又可以根据层次不同划分为持久化层、业务逻辑层、UI层，其中每一层基本上就是一个程序包，持久化层负责数据持久化相关（和数据库打交道，数据的CRUD（增删改查）），业务逻辑层负责用户管理相关的业务逻辑（比如修改密码），UI层负责用户界面交互；

　　类级别：在持久化层内部，又可以根据职责不同划分为：数据库连接类（负责数据库连接的构造）、持久化类（负责数据的CRUD操作）、数据缓存类（负责数据缓存的处理）等；

　　方法级别：在持久化类中，又可以划分为查询数据方法（负责查询数据）、检索数据方法（负责检索数据）、新增数据方法（负责插入数据）、 删除数据方法（负责删除数据）、修改数据方法（负责修改数据）。有些复杂场景，甚至建议增删改查每一个逻辑都放到不同的类中；

　　方法级别二：在查询数据方法中，又可以根据查询的逻辑步骤划分为不同的二级方法：解析查询条件方法、构造Sql方法、执行Sql方法、构造返回实体方法；每个方法可以借着这个思路再往下细化；

单一职责的优点

1. 增强功能的稳定性
   单一职责能够增强功能稳定性、健壮性，适应程序的变化，避免修改一段逻辑时，对其他逻辑造成影响。例如：一个类或者一个方法，承担了多个职责：职责A、职责B、职责C...职责N。如果在维护过程中，修改之职责A对应的逻辑，就很有可能对职责B、C等其他职责逻辑造成影响，最终不利于功能的稳定性。
2. 提升复用能力
   使用单一职责，有一某一个类或者方法都是对应的它本身的唯一职责，已经是实现某个职责的最小粒度，所以它可以提供给任何需要该职责地方调用，从而提升了复用能力。
3. 降低程序复杂度
   由于单一职责原则是根据职责来设计，每一个类或者方法只实现某一特定的逻辑，粒度划分的合适的话，每一个类基本上只有几行、至多几十行代码，程序复杂度会被大大降低；
4. 提升可读性
   每一个程序包、类、方法职责明确后，我们在阅读代码时，我们可以通过方法名就能知道某个方法是干什么的（可以不用知道具体的细节），它内部用到的方法是干什么的，有助于我们在某一层次上思考代码逻辑是否正确、完整，而不用受某一具体细节逻辑的影响。

 具体实践

　　在用户管理持久化层，如果要适配不同类型的数据库（比如要支持SqlServer、Oracle、mysql等），不同类型的数据库，其语法结构都有一些差异，比如插入数据方法，插入sql的语法是不同的。我们可能按照如下代码实现：

　　以下是用户信息的结构：

 

    public class UserInfo
    {
        public string ID { get; set; }
        public string Code { get; set; }
        public string Name { get; set; }
    }

 

　　以下是用户持久化的新增数据方法：

　　

    public class UserDac
    {
        Database GetDatabase()
        {
            /*获取Database连接的逻辑*/
        }

        //新增用户
        public void AddUser(UserInfo userInfo)
        {
            Database db = GetDatabase();
            string insertSql = string.Empty;
            switch (db.DbType)
            {
                case DBType.SqlServer:
                    insertSql = "Sql A";
                    break;
                case DBType.Oracle:
                    insertSql = "Sql B";
                    break;
                default:
                    throw new NotSupportedException("DBType");
            }
            db.ExecuteSql(insertSql); 
        }
    }

　　在上面的例子中，我们看似应该是一个比较简单并且合理的结构。但是假如有以下需求场景：

　　　　1、我的业务中添加了新的字段，需要修改 InsertSql（在Sql中添加新字段部分）；

　　　　2、我需要添加一种新的数据库类型支持（假如需要支持开源的MySql），新的数据库类型中，Sql语法也是不相同的；

　　两个场景都需要修改以上的代码，这说明上面这段代码承担了两个职责，违背了单一职责原则。

　　从上面的方法中，我们可以看到 ，上面方法承担了两个职责：拼接插入Sql；适配不同的数据库类型。我们可以按照如下方式进行修改（修改中用到了设计模式中的策略模式）。

　　　用户信息的结构不变：

 

    public class UserInfo
    {
        public string ID { get; set; }
        public string Code { get; set; }
        public string Name { get; set; }
    }

 　　第一步：我们添加一个获取Sql的策略，如下结构：

    public interface IUserSqlStrategy
    {
        string GetInsertSql(UserInfo userInfo);
    }

　　第二步：我们添加SqlServer的策略实现：

    public class SqlServerUserSqlStrategy : IUserSqlStrategy
    {
        public string GetInsertSql(UserInfo userInfo)
        {
            return "Sql A";
        }
    }

　　第三步：相应的，我们添加Oracle、MySql的的实现类：

    public class OracleUserSqlStrategy : IUserSqlStrategy
    {
        public string GetInsertSql(UserInfo userInfo)
        {
            return "Sql B";
        }
    }

    public class MySqlUserSqlStrategy : IUserSqlStrategy
    {
        public string GetInsertSql(UserInfo userInfo)
        {
            return "Sql C";
        }
    }

　　第四步，我们添加策略工厂，来根据不同的数据库类型获取不同的策略实现：

    public class UserSqlStrategyFactory
    {
        public static IUserSqlStrategy GetUserSqlStragety(DBType dbType)
        {
            switch (dbType)
            {
                case DBType.SqlServer:
                    return new SqlServerUserSqlStrategy();
                case  DBType.Oracle:
                    return new OracleUserSqlStrategy();
                case DBType.MySql:
                    return new MySqlUserSqlStrategy();
                default:
                    throw new NotSupportedException("DBType");
            }
        }
    }

　　最后，执行插入逻辑中，调用策略工厂获取策略，然后根据相应的策略获取不同的Sql实现：

    public class UserDac
    {
        Database GetDatabase()
        {
            /*获取Database连接的逻辑*/
        }

        //新增用户
        public void AddUser(UserInfo userInfo)
        {
            Database db = GetDatabase();
            var strategy = UserSqlStrategyFactory.GetUserSqlStragety(db.DbType);
            string insertSql = strategy.GetInsertSql(userInfo);
            db.ExecuteSql(insertSql); 
        }
    }

　　以上是所有的代码实现，通过策略模式，将不同数据库类型的实现拆分到不同的策略实现类中，这样拼接插入Sql逻辑与适配不同数据库逻辑两个职责拆分开来。

 总结

　　通过单一职责原则，将程序实现拆分到不同的类（或者方法）中，这样，以后的变化都只影响要修改的主责，而不会影响到其他职责，最终达到提升稳定性的目的。