面向对象编程思想（OOP）

Posted 2020-09-28 我是修电脑的

本文我将从面向对象编程思想是如何解决软件开发中各种疑难问题的角度，来讲述我们面向对象编程思想的理解，梳理面向对象四大基本特性、七大设计原则和23种设计模式之间的关系。

软件开发中疑难问题：

• 软件复杂庞大
• 很多软件进入维护阶段
• 需求的不断变更

软件开发中存在很多其他的问题，上面只是从程序开发和设计的角度看到的部分问题。需求解决上面软件开发中的问题，就要求我们编写（设计）的软件具有很好的可读性、可维护性和可扩展性。我们需要保证代码具有高内聚低耦合。

下面将简单介绍面向对象的一些基本特性、设计原则，以及设计模式关系。

四大基本特性：

抽象：提取现实世界中某事物的关键特性，为该事物构建模型的过程。对同一事物在不同的需求下，需要提取的特性可能不一样。得到的抽象模型中一般包含：属性（数据）和操作（行为）。这个抽象模型我们称之为类。对类进行实例化得到对象。

封装：封装可以使类具有独立性和隔离性；保证类的高内聚。只暴露给类外部或者子类必须的属性和操作。类封装的实现依赖类的修饰符（public、protected和private等）

继承：对现有类的一种复用机制。一个类如果继承现有的类，则这个类将拥有被继承类的所有非私有特性（属性和操作）。这里指的继承包含：类的继承和接口的实现。

多态：多态是在继承的基础上实现的。多态的三个要素：继承、重写和父类引用指向子类对象。父类引用指向不同的子类对象时，调用相同的方法，呈现出不同的行为；就是类多态特性。多态可以分成编译时多态和运行时多态。

抽象、封装、继承和多态是面向对象的基础。在面向对象四大基础特性之上，我们在做面向对象编程设计时还需要遵循有一些基本的设计原则。

七大设计原则：

• SOLID原则（单一职责原则、开放关闭原则、里氏替换原则、接口隔离原则和依赖倒置原则）
• 迪米特法则
• 组合优于继承原则（合成复用原则）。

在遵循这些面向对象设计原则基础上，前辈们总结出一些解决不同问题场景的设计模式，以四人帮的gof23最为知名。

24种设计模式(gof23+1)：

• 创建型模式：

1. 1. 简单工厂模式（不包含在gof23中）
   2. 工厂模式
   3. 抽象工厂模式
   4. 单例模式
   5. 原型模式
   6. 创建者模式

• 结构型模式：

1. 1. 组合模式
   2. 装饰者模式
   3. 外观模式
   4. 适配器模式
   5. 代理模式
   6. 享元模式
   7. 桥接模式

• 行为型模式：

1. 1. 观察者模式
   2. 策略模式
   3. 状态模式
   4. 中介模式
   5. 模板方法
   6. 命令模式
   7. 备忘录模式
   8. 访问者模式
   9. 解释器模式
   10. 迭代器模式
   11. 职责链模式

在本文中只是为了梳理清楚面向对象的基本特性、设计原则和设计模式的关系；并没有涉及细节。在后续的文章中，我会一一详细讲述上面提及的关键概念。

下面用一张图来做个总结吧！

 

 

 

 

 

命令，不要去询问(Tell, Don’t Ask)

 

前些时间我曾经翻译过一篇叫做《这里我说了算！》的文章，里面作者讲述了关于“命令，不要去询问(Tell, Don’t Ask)”原则：

我看到的最多被违反的原则是“命令，不要去询问(Tell, Don’t Ask)”原则。这个原则讲的是，一个对象应该命令其它对象该做什么，而不是去查询其它对象的状态来决定做什么(查询其它对象的状态来决定做什么也被称作‘功能嫉妒（Feature Envy）’)。

这篇文章里有个很生动的例子，我至今记忆犹新：

if (person.getAddress().getCountry() == “Australia”) {

这违反了得墨忒耳定律，因为这个调用者跟Person过于亲密。它知道Person里有一个Address，而Address里还有一个country。它实际上应该写成这样：

if (person.livesIn(“Australia”)) {

非常的明了。今天我又看到一个关于“Tell, Don’t Ask”原则的文章，里面提供了4个关于这个原则的例子，都很有价值。

例一

不好：

<% if current_user.admin? %>
  <%= current_user.admin_welcome_message %>
<% else %>
  <%= current_user.user_welcome_message %>

<% end %>

好：

<%= current_user.welcome_message %>

例二

不好：

def check_for_overheating(system_monitor)

  if system_monitor.temperature > 100
    system_monitor.sound_alarms
  end

end

好：

system_monitor.check_for_overheating

class SystemMonitor
  def check_for_overheating

    if temperature > 100
      sound_alarms
    end
  end

end

例三

不好：

class Post
  def send_to_feed

    if user.is_a?(TwitterUser)
      user.send_to_feed(contents)
    end

  end
end

好：

class Post
  def send_to_feed

    user.send_to_feed(contents)
  end
end

class TwitterUser
  def send_to_feed(contents)

    twitter_client.post_to_feed(contents)
  end
end

class EmailUser
  def send_to_feed(contents)

    # no-op.
  end
end

例四

不好：

def street_name(user)

  if user.address
    user.address.street_name
  else

    \'No street name on file\'
  end
end

好：

def street_name(user)

  user.address.street_name
end

class User
  def address

    @address || NullAddress.new
  end
end

class NullAddress

  def street_name
    \'No street name on file\'
  end
end

好的面向对象编程是告诉对象你要做什么，而不是询问对象的状态后根据状态做行动。数据和依赖这些数据的操作都应该属于同一个对象。

命令，不要去询问！