? 前言：對于面向?qū)ο筌浖到y(tǒng)的設(shè)計(jì)而言，如何同時(shí)提高一個軟件系統(tǒng)的可維護(hù)性和可復(fù)用性是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)需要解決的核心問題之一。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則為支持可維護(hù)性和可復(fù)用而誕生，這些原則蘊(yùn)含在很多設(shè)計(jì)模式中，它們是從許多設(shè)計(jì)方案中總結(jié)出的指導(dǎo)性原則。
? 本文將介紹最常見的7種面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則：單一職責(zé)原則、開閉原則、里氏代換原則、依賴倒轉(zhuǎn)原則、接口隔離原則、合成復(fù)用原則和迪米特法則。
一、單一職責(zé)原則
1、定義
單一職責(zé)原則（Single Responsibility Principle, SRP）：一個類只負(fù)責(zé)一個功能領(lǐng)域中的相應(yīng)職責(zé)。
? 單一職責(zé)原則告訴我們：一個類不能太“累”！在軟件系統(tǒng)中，一個類（大到模塊，小到方法）承擔(dān)的職責(zé)越多，它被復(fù)用的可能性就越小。
2、使用關(guān)鍵
? 單一職責(zé)原則是實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚、低耦合的指導(dǎo)方針，它是最簡單但又最難運(yùn)用的原則，需要設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)類的不同職責(zé)并將其分離，而發(fā)現(xiàn)類的多重職責(zé)需要設(shè)計(jì)人員具有較強(qiáng)的分析設(shè)計(jì)能力和相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
二、開閉原則
1、定義
? 開閉原則（Open-Closed Principle, OCP）：一個軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉。即軟件實(shí)體應(yīng)盡量在不修改原有代碼的情況下進(jìn)行擴(kuò)展。
? 在開閉原則的定義中，軟件實(shí)體可以指一個軟件模塊、一個由多個類組成的局部結(jié)構(gòu)或一個獨(dú)立的類。
2、使用關(guān)鍵
? 為了滿足開閉原則，需要對系統(tǒng)進(jìn)行抽象化設(shè)計(jì)，抽象化是開閉原則的關(guān)鍵。在Java、C#等編程語言中，可以為系統(tǒng)定義一個相對穩(wěn)定的抽象層，而將不同的實(shí)現(xiàn)行為移至具體的實(shí)現(xiàn)層中完成。在很多面向?qū)ο缶幊陶Z言中都提供了接口、抽象類等機(jī)制，可以通過它們定義系統(tǒng)的抽象層，再通過具體類來進(jìn)行擴(kuò)展。如果需要修改系統(tǒng)的行為，無須對抽象層進(jìn)行任何改動，只需要增加新的具體類來實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)功能即可，實(shí)現(xiàn)在不修改已有代碼的基礎(chǔ)上擴(kuò)展系統(tǒng)的功能，達(dá)到開閉原則的要求。
三、里氏代換原則
1、定義
? 里氏代換原則（Liskov Substitution Principle, LSP）：所有引用基類（父類）的地方必須能透明地使用其子類的對象。
? 里氏代換原則告訴我們，在軟件中將一個基類(父類)對象替換成它的子類對象，程序?qū)⒉粫a(chǎn)生任何錯誤和異常，反過來則不成立。
2、使用關(guān)鍵
? 里氏代換原則是實(shí)現(xiàn)開閉原則的重要方式之一，由于使用父類對象的地方都可以使用子類對象，因此在程序中盡量使用父類類型來對對象進(jìn)行定義，把父類設(shè)計(jì)為抽象類或者接口，讓子類繼承父類或?qū)崿F(xiàn)父接口，并實(shí)現(xiàn)在父類中聲明的方法，運(yùn)行時(shí)，子類實(shí)例替換父類實(shí)例，我們可以很方便地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)的功能，同時(shí)無須修改原有子類的代碼，增加新的功能可以通過增加一個新的子類來實(shí)現(xiàn)。
四、依賴倒轉(zhuǎn)原則
1、定義
? 依賴倒轉(zhuǎn)原則（Dependency Inversion Principle, DIP）：抽象不應(yīng)該依賴于細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng)依賴于抽象。換言之，要針對接口編程，而不是針對實(shí)現(xiàn)編程。
2、使用關(guān)鍵
? 依賴倒轉(zhuǎn)原則要求我們在程序代碼中傳遞參數(shù)時(shí)或在關(guān)聯(lián)關(guān)系中，盡量引用層次高的抽象層類，即使用接口和抽象類進(jìn)行變量類型聲明、參數(shù)類型聲明、方法返回類型聲明，以及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換等，而不要用具體類來做這些事情。
? 在實(shí)現(xiàn)依賴倒轉(zhuǎn)原則時(shí)，我們需要針對抽象層編程，而將具體類的對象通過依賴注入(DependencyInjection, DI)的方式注入到其他對象中，依賴注入是指當(dāng)一個對象要與其他對象發(fā)生依賴關(guān)系時(shí)，通過抽象來注入所依賴的對象。常用的注入方式有三種，分別是：構(gòu)造注入，設(shè)值注入（Setter注入）和接口注入。這些方法在定義時(shí)使用的是抽象類型，在運(yùn)行時(shí)再傳入具體類型的對象，由子類對象來覆蓋父類對象。
五、接口隔離原則
1、定義
? 接口隔離原則（Interface Segregation Principle, ISP）：使用多個專門的接口，而不使用單一的總接口，即客戶端不應(yīng)該依賴那些它不需要的接口。
2、使用關(guān)鍵
? 根據(jù)接口隔離原則，當(dāng)一個接口太大時(shí)，我們需要將它分割成一些更細(xì)小的接口。每一個接口應(yīng)該承擔(dān)一種相對獨(dú)立的角色，不該干的事不干，該干的事都要干。在使用接口隔離原則時(shí)，我們需要注意控制接口的粒度，接口不能太小，如果太小會導(dǎo)致系統(tǒng)中接口泛濫，不利于維護(hù)；接口也不能太大，太大的接口將違背接口隔離原則，靈活性較差，使用起來很不方便。一般而言，接口中僅包含為某一類用戶定制的方法即可，不應(yīng)該強(qiáng)迫客戶依賴于那些它們不用的方法。
? 接口隔離也符合單一職責(zé)原則。
六、合成復(fù)用原則
1、定義
合成復(fù)用原則（Composite Reuse Principle, CRP）：盡量使用對象組合，而不是繼承來達(dá)到復(fù)用的目的。
? 合成復(fù)用原則又稱為組合/聚合復(fù)用原則(Composition/Aggregate Reuse Principle, CARP)。
? 合成復(fù)用原則就是在一個新的對象里通過關(guān)聯(lián)關(guān)系（包括組合關(guān)系和聚合關(guān)系）來使用一些已有的對象，使之成為新對象的一部分；新對象通過委派調(diào)用已有對象的方法達(dá)到復(fù)用功能的目的。
? 在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，有兩種復(fù)用方法，即通過組合/聚合關(guān)系或通過繼承，但首先應(yīng)該考慮使用組合/聚合，組合/聚合可以使系統(tǒng)更加靈活，降低類與類之間的耦合度；其次才考慮繼承，在使用繼承時(shí)，需要嚴(yán)格遵循里氏代換原則，繼承復(fù)用會破壞系統(tǒng)的封裝性，因?yàn)槔^承會將基類的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)暴露給子類。所以組合關(guān)系復(fù)用也稱為“黑箱復(fù)用”，繼承關(guān)系復(fù)用稱為“白箱復(fù)用”。
2、使用關(guān)鍵
? 一般而言，如果兩個類之間是“Has-A”的關(guān)系應(yīng)使用組合或聚合，如果是“Is-A”關(guān)系可使用繼承。"Is-A"是嚴(yán)格的分類學(xué)意義上的定義，意思是一個類是否是另一個類的"一種"；而"Has-A"則不同，它表示某一個角色具有某一項(xiàng)責(zé)任。簡言之：復(fù)用時(shí)要盡量使用組合/聚合關(guān)系（關(guān)聯(lián)關(guān)系），少用繼承。
七、迪米特法則
1、定義
迪米特法則（Law of Demeter, LoD）：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。
? 迪米特法則又稱為最少知識原則(LeastKnowledge Principle, LKP)。
? 迪米特法則可降低系統(tǒng)的耦合度，使類與類之間保持松散的耦合關(guān)系。
2、使用關(guān)鍵
? 迪米特法則要求我們在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該盡量減少對象之間的交互，如果一定要交互，可以通過引入一個合理的第三者來降低現(xiàn)有對象之間的耦合度。
? 在類的劃分上，應(yīng)當(dāng)盡量創(chuàng)建松耦合的類，類之間的耦合度越低，就越有利于復(fù)用，一個處在松耦合中的類一旦被修改，不會對關(guān)聯(lián)的類造成太大波及；在類的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，每一個類都應(yīng)當(dāng)盡量降低其成員變量和成員函數(shù)的訪問權(quán)限；在類的設(shè)計(jì)上，盡量將類型定義為不變類；在對其他類的引用上，一個對象對其他對象的引用應(yīng)當(dāng)降到最低。
