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面向对象设计基本原则,面向对象建模

时间:2023-05-04 16:12:10 阅读:162695 作者:1279

1、面向对象软件设计七原则设计原则一句话概括目标开闭原则并向扩展开放,依靠倒置原则承担修正、关停、降低维护带来的新风险,上层不应依赖下层, 通过接口编程有利于代码结构升级扩展的单一职责原则一个类应该做一件事,实现类应该单一易懂,提高代码可读性活力的白云交替原则应该不破坏继承体系,子类重写方法的不要影响父类方法的含义。 防止继承泛滥的合成复用原则应尽量使用组合或聚合关系实现代码复用。 不使用继承就不应该知道代码结合cqdzm的规律。 你不应该知道。 一个班级要尽量保持对其他对象的理解,降低耦合度只和朋友交流,不要和陌生人说话。 减少代码臃肿的接口隔离原则一个接口只做一件事。 接口简化了单一功能的解耦,以高聚合、低耦合的方式实现了对象之间的

为什么:软件的可维护性、可复用性。

可扩展性的关键是抽象引出可变要素

开闭原则更像是一个目标,做到修改关闭扩展开放是开闭原则的密钥是抽象的,封装可变性因素。 判断可变性因素需要预见性。 抽象是稳定的(至少比具体类稳定);

*按照倒置原则,像实现开、关原则的具体方法一样,面向界面编程。 *各级尽量提供接口或抽象,变量的声明类型尽量接口或抽象,使用继承时注意后置替换原则

里式替换原则是对依赖倒置原则的补充,主要阐述了有关继承的一些原则也就是说,什么时候应该使用继承,什么时候不应该使用继承,以及其中包含的原理。 的白云交替本来是继承复用的基础,是反映基类和子类关系、补充开闭原则、实现抽象的具体步骤规范。

应当注意,在码复用时,合成复用原则是里式替换的补充尽量使用组合或聚合关系来实现码复用,然后考虑继承,继承遵守幕后方案置换。

接口隔离原则,一个接口只做一件事,接口要精简单一。

单一职责原则,一个班只做一件事,实现班要单一。 主要是为了解决可复用性

根据cqdzm定律,对接口访问权限的限制,如果不需要直接联系的话,通过中间类进行通信。

能看的书

《重构改善既有代码的设计》 《设计模式可复用面向对象软件的基础》 《程序员修炼之道》

1.1开合原则定义:一个软件实体必须对扩展开放,对修改封闭。

简单地说,就是实现模块行为的改变,如不修改源代码就可以增加类,不能修改原方法等。

软件实体是一个软件模块或由多个类组成的本地结构或独立的类。

开闭原则的关键是封装和抽象可变性因素。

案例:

是登录类的按钮。 如果需求发生变化,需要更改圆形按钮,则需要重新修改loginForm;

LoginForm原本直接依赖CircleButton,现在开闭原则重构后,LoginForm依赖抽象的Button,抽象是稳定的。 抽象类(或接口)相当于LoginForm和Button类之间的屏障,用于隔离不稳定的Button类。

需求的增加最好不修改源代码直接扩展。

按钮稳定,按钮形状不稳定,将可变形状封装成稳定的按钮。 将可变性因素放入config.xml或数据库

1.2依赖倒置原则的定义:高层模块不应该依赖低层模块,两者都应该依赖于其抽象; 抽象不应该依靠细节,细节应该依靠抽象

简单地说,请针对接口进行编程,而不要根据实现进行编程。

简单地说,依赖倒置原则就是:代码依赖于抽象的类,不依赖于具体的类。不是为特定的类,而是为接口或抽象类编程。

为什么:解决类之间的联接

每个类尽量提供接口和/或抽象类。 变量的声明类型尽量是接口或抽象类。 任何类都不应该从特定类派生。 继承尽量遵循有活力的白云置换原则

1.3定义单一职责原则:一个对象必须只包含单一职责,并且该职责完全封装在一个类中。

一般来说,对于一个类,引起其变化的原因应该只有一个。 (同时,也有适用和方法)

的作用越多,可复用的可能性就越低。 单一职责是为了可复用性,降低结合性。

是什么? 在一个班里做一件事

为什么:一个班级(也适用于模块和方法)做得越多,结合性就越高)多个角色结合在一起,其中一个角色发生变化时影响其他角色的可能性就越高,复用性就越低。

职责包括两个方面:数据职责和行为职责。 数据的作用用数据来表现。 行为通过方法体现。

例如:

login类负担过重,用于连接数据库、初始化接口和验证登录

这是班级承担的责任太多了。

另外,分析方法中,数据库实例、数据库用户名、密码等与数据库连接发生变化的因素也很多。

在单一原则的基础上改进:

1.4定义活力白云交替原则:对于每种类型为S的对象o1,类型为T的对象o2

以T定义的所有程序P在所有的对象o1都替换成o2时,程序P的行为没有变化,那么类型S是类型T的子类型。

通俗的说:在程序中尽量使用基类类型对对象进行定义,而在运行时再确定其子类类型,用子类对象来替换父类对象。

活力的白云替换原则可以通俗表述为:在软件中如果能够使用基类对象,那么一定能够使用其子类对象。把基类都替换成它的子类,(程序将不会产生任何错误和异常反过来则不成立,如果一个软件实体使用的是一个子类的话,那么它不一定能够使用基类。

活力的白云替换原则通俗来讲就是:子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。也就是说:子类继承父类时,除添加新的方法完成新增功能外,尽量不要重写父类的方法。

里式替换原则规定了 继承的规则:子类的覆盖不能改变父类原有的功能,需要符合里式替换的定义。

遵守它,能克服重写父类造成的可复用性变差的缺点;

类的扩展不会给已有的系统引入新的系统

根据里式替换理解,子类继承或实现的规则如下:

子类可以实现父类的抽象方法,但不能覆盖父类的非抽象方法子类中可以增加自己特有的方法当子类的方法重载父类的方法时,方法的前置条件(即方法的输入参数)要比父类的方法更宽松当子类的方法实现父类的方法时(重写/重载或实现抽象方法),方法的后置条件(即方法的的输出/返回值)要比父类的方法更严格或相等

依照上述规则,然后就可以(建议)将子类替换成父类

IUserService service = new Service();

例子:

几维鸟不是鸟(新西兰的几维鸟由于翅膀退化无法飞行)

分析:观察上述鸟的定义,鸟能飞,而如果按照这个定义几维鸟不会飞就不应该继承鸟类,从另一面分析,也有可能是鸟的定义有问题,不是所有的鸟都能飞。那么上述类图就存在问题,几维鸟不会飞,如果将几维鸟类(不会飞)替换成鸟类(会飞),那么改变了原有的行为功能。违反里式替换原则。改正是取消继承关系,重新设计他们的关系

1.5 合成复用原则

定义:尽量使用对象组合,而不是继承来达到服用的目的

要求在软件复用时,要尽量先使用组合或者聚合等关联关系来实现,其次才考虑使用继承关系来实现。

如果要使用继承关系,则必须严格遵循活力的白云替换原则。合成复用原则同活力的白云替换原则相辅相成的,两者都是开闭原则的具体实现规范。

为什么:

通常类的复用分为继承复用和合成复用两种,继承复用虽然有简单和易实现的优点,但它也存在以下缺点。

继承复用破坏了类的封装性。因为继承会将父类的实现细节暴露给子类,父类对子类是透明的,所以这种复用又称为“白箱”复用。子类与父类的耦合度高。父类的实现的任何改变都会导致子类的实现发生变化,这不利于类的扩展与维护。它限制了复用的灵活性。从父类继承而来的实现是静态的,在编译时已经定义,所以在运行时不可能发生变化。

采用组合或聚合复用时,可以将已有对象纳入新对象中,使之成为新对象的一部分,新对象可以调用已有对象的功能,它有以下优点。

它维持了类的封装性。因为成分对象的内部细节是新对象看不见的,所以这种复用又称为“黑箱”复用。新旧类之间的耦合度低。这种复用所需的依赖较少,新对象存取成分对象的唯一方法是通过成分对象的接口。复用的灵活性高。这种复用可以在运行时动态进行,新对象可以动态地引用与成分对象类型相同的对象。


1.6 接口隔离原则

定义:客户端不应该依赖于那些它不需要的接口

通俗的来说:一旦一个接口太大,则需要将它分割成一些更细小的接口,使用该接口的客户端仅需知道与之相关的方法即可。

接口隔离原则是指使用多个专门的接口,而不使用单一的总接口。每一个接口应该承担一种相对独立的角色,不多不少,不干不该干的事,该干的事都要干。

(1)一个接口就只代表一个角色,每个角色都有它特定的一个接口,此时这个原则可以叫做“角色隔离原则”。
(2)接口仅仅提供客户端需要的行为,即所需的方法,客户端不需要的行为则隐藏起来,应当为客户端提供尽可能小的单独的接口,而不要提供大的总接口。

接口该干的都得干 不该干的别干,合理细分接口。

1.7 cqdzm法则

对软件实体通信的限制,它要求限制软件实体之间通信的宽度和深度。

定义:只与你的直接朋友交谈,不跟“陌生人”说话(Talk only to your immediate friends and not to strangers)。其含义是:如果两个软件实体无须直接通信,那么就不应当发生直接的相互调用,可以通过第三方转发该调用。其目的是降低类之间的耦合度,提高模块的相对独立性。

“朋友”是指:当前对象本身、当前对象的成员对象、当前对象所创建的对象、当前对象的方法参数等,这些对象同当前对象存在关联、聚合或组合关系,可以直接访问这些对象的方法。

cqdzm法则的优点

cqdzm法则要求限制软件实体之间通信的宽度和深度,正确使用cqdzm法则将有以下两个优点。

降低了类之间的耦合度,提高了模块的相对独立性。由于亲合度降低,从而提高了类的可复用率和系统的扩展性。

但是,过度使用cqdzm法则会使系统产生大量的中介类,从而增加系统的复杂性,使模块之间的通信效率降低。所以,在釆用cqdzm法则时需要反复权衡,确保高内聚和低耦合的同时,保证系统的结构清晰。

cqdzm法则的实现方法

从cqdzm法则的定义和特点可知,它强调以下两点:

从依赖者的角度来说,只依赖应该依赖的对象。从被依赖者的角度说,只暴露应该暴露的方法。

所以,在运用cqdzm法则时要注意以下 6 点。

在类的划分上,应该创建弱耦合的类。类与类之间的耦合越弱,就越有利于实现可复用的目标。在类的结构设计上,尽量降低类成员的访问权限。在类的设计上,优先考虑将一个类设置成不变类。在对其他类的引用上,将引用其他对象的次数降到最低。不暴露类的属性成员,而应该提供相应的访问器(set 和 get 方法)。谨慎使用序列化(Serializable)功能

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