七大原則

開閉原則、里氏代換原則、迪米特原則（最少知道原則）、單一職責(zé)原則、接口分隔原則、依賴倒置原則、組合/聚合復(fù)用原則。

開閉原則（The Open-Closed Principle ，OCP）

開閉原則：軟件實(shí)體（模塊，類，方法等）應(yīng)該對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉。

概念理解

開閉原則是指在進(jìn)行面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)類或其他程序單位時，應(yīng)該遵循：

（1）對擴(kuò)展開放（open）

（2）對修改關(guān)閉（closed） 的設(shè)計(jì)原則。

開閉原則是判斷面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)是否正確的最基本的原理之一。

根據(jù)開閉原則，在設(shè)計(jì)一個軟件系統(tǒng)模塊（類，方法）的時候，應(yīng)該可以在不修改原有的模塊（修改關(guān)閉）的基礎(chǔ)上，能擴(kuò)展其功能（擴(kuò)展開放）。

擴(kuò)展開放：某模塊的功能是可擴(kuò)展的，則該模塊是擴(kuò)展開放的。軟件系統(tǒng)的功能上的可擴(kuò)展性要求模塊是擴(kuò)展開放的。

修改關(guān)閉：某模塊被其他模塊調(diào)用，如果該模塊的源代碼不允許修改，則該模塊修改關(guān)閉的。軟件系統(tǒng)的功能上的穩(wěn)定性，持續(xù)性要求模塊是修改關(guān)閉的。

開閉原則的實(shí)現(xiàn)方法

為了滿足開閉原則的對修改關(guān)閉原則以及擴(kuò)展開放原則，應(yīng)該對軟件系統(tǒng)中的不變的部分加以抽象，在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)中，

（1）可以把這些不變的部分加以抽象成不變的接口，這些不變的接口可以應(yīng)對未來的擴(kuò)展；

（2）接口的最小功能設(shè)計(jì)原則。根據(jù)這個原則，原有的接口要么可以應(yīng)對未來的擴(kuò)展；不足的部分可以通過定義新的接口來實(shí)現(xiàn)；

（3）模塊之間的調(diào)用通過抽象接口進(jìn)行，這樣即使實(shí)現(xiàn)層發(fā)生變化，也無需修改調(diào)用方的代碼。

接口可以被復(fù)用，但接口的實(shí)現(xiàn)卻不一定能被復(fù)用。

接口是穩(wěn)定的，關(guān)閉的，但接口的實(shí)現(xiàn)是可變的，開放的。

可以通過對接口的不同實(shí)現(xiàn)以及類的繼承行為等為系統(tǒng)增加新的或改變系統(tǒng)原來的功能，實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的柔性擴(kuò)展。

好處：提高系統(tǒng)的可復(fù)用性和可維護(hù)性。

簡單地說，軟件系統(tǒng)是否有良好的接口（抽象）設(shè)計(jì)是判斷軟件系統(tǒng)是否滿足開閉原則的一種重要的判斷基準(zhǔn)。現(xiàn)在多把開閉原則等同于面向接口的軟件設(shè)計(jì)。

開閉原則的相對性

軟件系統(tǒng)的構(gòu)建是一個需要不斷重構(gòu)的過程，在這個過程中，模塊的功能抽象，模塊與模塊間的關(guān)系，都不會從一開始就非常清晰明了，所以構(gòu)建100%滿足開閉原則的軟件系統(tǒng)是相當(dāng)困難的，這就是開閉原則的相對性。

但在設(shè)計(jì)過程中，通過對模塊功能的抽象（接口定義），模塊之間的關(guān)系的抽象（通過接口調(diào)用），抽象與實(shí)現(xiàn)的分離（面向接口的程序設(shè)計(jì)）等，可以盡量接近滿足開閉原則。

里氏替換原則（Liskov Substitution Principle ，LSP）

只有滿足以下2個條件的OO設(shè)計(jì)才可被認(rèn)為是滿足了LSP原則：

（1）不應(yīng)該在代碼中出現(xiàn)if/else之類對派生類類型進(jìn)行判斷的條件。

（2）派生類應(yīng)當(dāng)可以替換基類并出現(xiàn)在基類能夠出現(xiàn)的任何地方，或者說如果我們把代碼中使用基類的地方用它的派生類所代替，代碼還能正常工作。

里氏替換原則(LSP)是使代碼符合開閉原則的一個重要保證。

LSP體現(xiàn)

類的繼承原則：如果一個派生類的對象可能會在基類出現(xiàn)的地方出現(xiàn)運(yùn)行錯誤，則該派生類不應(yīng)該從該基類繼承，或者說，應(yīng)該重新設(shè)計(jì)它們之間的關(guān)系。

動作正確性保證：從另一個側(cè)面上保證了符合LSP設(shè)計(jì)原則的類的擴(kuò)展不會給已有的系統(tǒng)引入新的錯誤。

里式替換原則的引申意義

子類可以擴(kuò)展父類的功能，但不能改變父類原有的功能。

子類可以實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法，但不能覆蓋父類的非抽象方法。

子類中可以增加自己特有的方法。

當(dāng)子類的方法重載父類的方法時，方法的前置條件（即方法的輸入/入?yún)ⅲ┮雀割惙椒ǖ妮斎雲(yún)?shù)更寬松。

當(dāng)子類的方法實(shí)現(xiàn)父類的方法時（重載/重寫或?qū)崿F(xiàn)抽象方法）的后置條件（即方法的輸出/返回值）要比父類更嚴(yán)格或相等。

里式替換原則的優(yōu)點(diǎn)

約束繼承泛濫，是開閉原則的一種體現(xiàn)。

加強(qiáng)程序的健壯性，同時變更時也可以做到非常好地提高程序的維護(hù)性、擴(kuò)展性。降低需求變更時引入的風(fēng)險。

迪米特原則（最少知道原則）（Law of Demeter ，LoD）

概念理解

對于面向OOD來說，又被解釋為下面兩種方式：

1）一個軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)盡可能少地與其他實(shí)體發(fā)生相互作用。

2）每一個軟件單位對其他的單位都只有最少的知識，而且局限于那些與本單位密切相關(guān)的軟件單位。

朋友圈的確定

“朋友”條件：

1.當(dāng)前對象本身（this）

2.以參量形式傳入到當(dāng)前對象方法中的對象

3.當(dāng)前對象的實(shí)例變量直接引用的對象

4.當(dāng)前對象的實(shí)例變量如果是一個聚集，那么聚集中的元素也都是朋友

5.當(dāng)前對象所創(chuàng)建的對象

任何一個對象，如果滿足上面的條件之一，就是當(dāng)前對象的“朋友”，否則就是“陌生人”。

迪米特原則的優(yōu)缺點(diǎn)

迪米特原則的初衷在于降低類之間的耦合。由于每個類盡量減少對其他類的依賴，因此，很容易使得系統(tǒng)的功能模塊功能獨(dú)立，相互之間不存在（或很少有）依賴關(guān)系。

迪米特原則不希望類直接建立直接的接觸。如果真的有需要建立聯(lián)系，也希望能通過它的友元類來轉(zhuǎn)達(dá)。因此，應(yīng)用迪米特原則有可能造成的一個后果就是：系統(tǒng)中存在大量的中介類，這些類之所以存在完全是為了傳遞類之間的相互調(diào)用關(guān)系，這在一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度。

單一職責(zé)原則

永遠(yuǎn)不要讓一個類存在多個改變的理由。

換句話說，如果一個類需要改變，改變它的理由永遠(yuǎn)只有一個。如果存在多個改變它的理由，就需要重新設(shè)計(jì)該類。

單一職責(zé)原則原則的核心含意是：只能讓一個類/接口/方法有且僅有一個職責(zé)。

為什么一個類不能有多于一個以上的職責(zé)？

如果一個類具有一個以上的職責(zé)，那么就會有多個不同的原因引起該類變化，而這種變化將影響到該類不同職責(zé)的使用者（不同用戶）：

一方面，如果一個職責(zé)使用了外部類庫，則使用另外一個職責(zé)的用戶卻也不得不包含這個未被使用的外部類庫。

另一方面，某個用戶由于某個原因需要修改其中一個職責(zé)，另外一個職責(zé)的用戶也將受到影響，他將不得不重新編譯和配置。

這違反了設(shè)計(jì)的開閉原則，也不是我們所期望的。

接口分隔原則（Interface Segregation Principle ，ISP）

不能強(qiáng)迫用戶去依賴那些他們不使用的接口。

概念理解

換句話說，使用多個專門的接口比使用單一的總接口總要好。

它包含了2層意思：

接口的設(shè)計(jì)原則：接口的設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循最小接口原則，不要把用戶不使用的方法塞進(jìn)同一個接口里。如果一個接口的方法沒有被使用到，則說明該接口過胖，應(yīng)該將其分割成幾個功能專一的接口。

接口的依賴（繼承）原則：如果一個接口a繼承另一個接口b，則接口a相當(dāng)于繼承了接口b的方法，那么繼承了接口b后的接口a也應(yīng)該遵循上述原則：不應(yīng)該包含用戶不使用的方法。 反之，則說明接口a被b給污染了，應(yīng)該重新設(shè)計(jì)它們的關(guān)系。

如果用戶被迫依賴他們不使用的接口，當(dāng)接口發(fā)生改變時，他們也不得不跟著改變。換而言之，一個用戶依賴了未使用但被其他用戶使用的接口，當(dāng)其他用戶修改該接口時，依賴該接口的所有用戶都將受到影響。這顯然違反了開閉原則，也不是我們所期望的。

指導(dǎo)意義

一個類對一個類的依賴應(yīng)該建立在最小的接口上

建立單一接口，不要建立龐大臃腫的接口

盡量細(xì)化接口，接口中的方法盡量少

依賴倒置原則（Dependency Inversion Principle ，DIP）

高層模塊不應(yīng)該依賴于低層模塊，二者都應(yīng)該依賴于抽象

抽象不應(yīng)該依賴于細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴于抽象 C.針對接口編程，不要針對實(shí)現(xiàn)編程。

概念理解

依賴：在程序設(shè)計(jì)中，如果一個模塊a使用/調(diào)用了另一個模塊b，我們稱模塊a依賴模塊b。

高層模塊與低層模塊：往往在一個應(yīng)用程序中，我們有一些低層次的類，這些類實(shí)現(xiàn)了一些基本的或初級的操作，我們稱之為低層模塊；另外有一些高層次的類，這些類封裝了某些復(fù)雜的邏輯，并且依賴于低層次的類，這些類我們稱之為高層模塊。

依賴倒置（Dependency Inversion）

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)相對于面向過程（結(jié)構(gòu)化）程序設(shè)計(jì)而言，依賴關(guān)系被倒置了。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中，高層模塊總是依賴于低層模塊。

抽象接口是對低層模塊的抽象，低層模塊繼承或?qū)崿F(xiàn)該抽象接口。

這樣，高層模塊不直接依賴低層模塊，而是依賴抽象接口層。抽象接口也不依賴低層模塊的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，而是低層模塊依賴（繼承或?qū)崿F(xiàn)）抽象接口。

類與類之間都通過抽象接口層來建立關(guān)系。

組合/聚合復(fù)用原則（Composite/Aggregate Reuse Principle ，CARP）

盡量使用組合/聚合，不要使用類繼承。

概念理解

即在一個新的對象里面使用一些已有的對象，使之成為新對象的一部分，新對象通過向這些對象的委派達(dá)到復(fù)用已有功能的目的。就是說要盡量的使用合成和聚合，而不是繼承關(guān)系達(dá)到復(fù)用的目的。

組合和聚合都是關(guān)聯(lián)的特殊種類。

聚合表示整體和部分的關(guān)系，表示“擁有”。組合則是一種更強(qiáng)的“擁有”，部分和整體的生命周期一樣。

組合的新的對象完全支配其組成部分，包括它們的創(chuàng)建和湮滅等。一個組合關(guān)系的成分對象是不能與另一個組合關(guān)系共享的。

組合是值的聚合（Aggregation by Value），而一般說的聚合是引用的聚合（Aggregation by Reference）。

在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，有兩種基本的辦法可以實(shí)現(xiàn)復(fù)用：第一種是通過組合/聚合，第二種就是通過繼承。

————————

對于熱愛編程的朋友來說，路再難走也要堅(jiān)持走下去！如果你想更好的提升你的編程核心能力（內(nèi)功）不妨從現(xiàn)在開始！

微信公眾號：C語言編程學(xué)習(xí)基地

C語言零基礎(chǔ)入門教程（83集全）

整理分享（多年學(xué)習(xí)的源碼、項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)視頻、項(xiàng)目筆記，基礎(chǔ)入門教程）

歡迎轉(zhuǎn)行和學(xué)習(xí)編程的伙伴，利用更多的資料學(xué)習(xí)成長比自己琢磨更快哦！

編程學(xué)習(xí)書籍分享：

粉絲編程交流：