设计模式之面向对象设计原则
前言
最近学习设计模式，讲到了面向对象编程思想的设计原则。 小编第一次学习，将它们分享给大家，希望对您有所帮助。
正文
知名软件大师Robert C.Martin认为一个可维护性(Maintainability) 较低的软件设计，通常由于如下4个原因造成：
过于僵硬(Rigidity) 、过于脆弱(Fragility) 、复用率低(Immobility)、黏度过高(Viscosity)。
软件工程和建模大师Peter Coad认为，一个好的系统设计应该具备如下三个性质：
可扩展性(Extensibility)、灵活性(Flexibility)、可插入性(Pluggability)。
软件的复用(Reuse)或重用拥有众多优点，如可以提高软件的开发效率，提高软件质量，节约开发成本，恰当的复用还可以改善系统的可维护性。面向对象设计复用的目标在于实现支持可维护性的复用。在面向对象的设计里面，可维护性复用都是以面向对象设计原则为基础的，这些设计原则首先都是复用的原则，遵循这些设计原则可以有效地提高系统的复用性，同时提高系统的可维护性。
面向对象设计原则和设计模式也是对系统进行合理重构的指南针，重构(Refactoring)是在不改变软件现有功能的基础上，通过调整程序代码改善软件的质量、性能，使其程序的设计模式和架构更趋合理，提高软件的扩展性和维护性。常用的面向对象设计原则包括7个，这些原则并不是孤立存在的，它们相互依赖，相互补充。
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设计原则名称 |
设计原则简介 |
重要性 |
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单一职责原则 (Single Responsibility Principle, SRP) |
类的职责要单一，不能将太多的职责放在一个类中 |
★★★★☆ |
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开闭原则 (Open-Closed Principle, OCP) |
软件实体对扩展是开放的，但对修改是关闭的，即在不修改一个软件实体的基础上去扩展其功能
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★★★★★ |
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里氏代换原则 (Liskov Substitution Principle, LSP) |
在软件系统中，一个可以接受基类对象的地方必然可以接受一个子类对象
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★★★★☆ |
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依赖倒转原则 (Dependency Inversion Principle, DIP) |
要针对抽象层编程，而不要针对具体类编程 |
★★★★★ |
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接口隔离原则 (Interface Segregation Principle, ISP) |
使用多个专门的接口来取代一个统一的接口 |
★★☆☆☆ |
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合成复用原则 (Composite Reuse Principle, CRP) |
在系统中应该尽量多使用组合和聚合关联关系，尽量少使用甚至不使用继承关系
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★★★★☆ |
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迪米特法则 (Law of Demeter, LoD)
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一个软件实体对其他实体的引用越少越好，或者说如果两个类不必彼此直接通信，那么这两个类就不应当发生直接的相作用，而是通过引入一个第三者发生间接交互
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★★★☆☆
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单一职责原则：
定义1.一个对象应该只包含单一的职责，并且该职责被完整的封装在一个类中。
定义2.就一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。
一个类（或者大到模块，小到方法）承担的职责越多，它被复用的可能性越小，而且如果一个类承担的职责过多，就相当于将这些职责耦合在一起，当其中一个职责变化时，可能会影响其他职责的运作。
类的职责主要包括两个方面：数据职责和行为职责，数据职责通过其属性来体现，而行为职责通过其方法来体现。
单一职责原则是实现高内聚、低耦合的指导方针，在很多代码重构手法中都能找到它的存在，它是最简单但又最难运用的原则，需要设计人员发现类的不同职责并将其分离，而发现类的多重职责需要设计人员具有较强的分析设计能力和相关重构经验。
开闭原则：
定义：一个软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。也就是说在设计一个模块的时候，应当使这个模块可以在不被修改的前提下被扩展，即实现在不修改源码的情况下改变这个模块的行为。
开闭原则由Bertrand Meyer于1988年提出，它是面向对象设计中最重要的原则之一。
在开闭原则的定义中，软件实体可以指一个软件模块、一个由多个类组成的局部结构或一个独立的类。抽象化是开闭原则的关键。开闭原则还可以通过一个更加具体的“对可变性封装原则”来描述，对可变性封装原则要求找到系统的可变因素并将其封装起来。
里式转换原则：
定义1.如果对于每一个类型为S的对象O1，都有类型为T的对象O2，使得以T定义的所有程序P在所有的对象O1都代换成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。
定义2.所有引用基类（父类）的地方必须能透明的使用其子类的对象。
里氏代换原则由2008年图灵奖得主、美国第一位计算机科学女博士、麻省理工学院教授Barbara Liskov和卡内基.梅隆大学Jeannette Wing教授于1994年提出。
里氏代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。
里氏代换原则是实现开闭原则的重要方式之一，由于使用基类对象的地方都可以使用子类对象，因此在程序中尽量使用基类类型来对对象进行定义，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。
依赖倒转原则：
定义1.高层模块不应该依赖底层模块，它们都应该依赖抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。
定义2.要针对接口编程，不要针对实现编程。
依赖倒转原则是Robert C. Martin在1996年为《C++ Reporter》所写的专栏Engineering Notebook的第三篇，后来加入到他在2002年出版的经典著作《Agile Software Development, Principles, Patterns, and Practices》中。
简单来说，依赖倒转原则就是指：代码要依赖于抽象的类，而不要依赖于具体的类；要针对接口或抽象类编程，而不是针对具体类编程。
实现开闭原则的关键是抽象化，并且从抽象化导出具体化实现，如果说开闭原则是面向对象设计的目标的话，那么依赖倒转原则就是面向对象设计的主要手段。
依赖倒转原则的常用实现方式之一是在代码中使用抽象类，而将具体类放在配置文件中。
类之间的耦合-------零耦合关系、具体耦合关系、抽象耦合关系。依赖倒转原则要求客户端依赖于抽象耦合，以抽象方式耦合是依赖倒转原则的关键。
迪米特法则：
迪米特法则又称为最少知识原则，它有多种定义方法，其中的几种典型定义如下：
定义1：不要和“陌生人说话”。
定义2：只与你的直接朋友通信。
定义3：每一个软件单位对其他的单位都只有最少的知识，而且局限于那些与本单位密切相关的软件单位。
迪米特法则来自于1987年秋美国东北大学(Northeastern University)一个名为“Demeter”的研究项目。
简单地说，迪米特法则就是指一个软件实体应当尽可能少的与其他实体发生相互作用。这样，当一个模块修改时，就会尽量少的影响其他的模块，扩展会相对容易，这是对软件实体之间通信的限制，它要求限制软件实体之间通信的宽度和深度。
在迪米特法则中，对于一个对象，其朋友包括以下几类：
(1) 当前对象本身(this)；
(2) 以参数形式传入到当前对象方法中的对象；
(3) 当前对象的成员对象；
(4) 如果当前对象的成员对象是一个集合，那么集合中的元素也都是朋友；
(5) 当前对象所创建的对象。
任何一个对象，如果满足上面的条件之一，就是当前对象的“朋友”，否则就是“陌生人”。
迪米特法则可分为狭义法则和广义法则。在狭义的迪米特法则中，如果两个类之间不必彼此直接通信，那么这两个类就不应当发生直接的相互作用，如果其中的一个类需要调用另一个类的某一个方法的话，可以通过第三者转发这个调用。
狭义的迪米特法则：可以降低类之间的耦合，但是会在系统中增加大量的小方法并散落在系统的各个角落，它可以使一个系统的局部设计简化，因为每一个局部都不会和远距离的对象有直接的关联，但是也会造成系统的不同模块之间的通信效率降低，使得系统的不同模块之间不容易协调。
广义的迪米特法则：指对对象之间的信息流量、流向以及信息的影响的控制，主要是对信息隐藏的控制。信息的隐藏可以使各个子系统之间脱耦，从而允许它们独立地被开发、优化、使用和修改，同时可以促进软件的复用，由于每一个模块都不依赖于其他模块而存在，因此每一个模块都可以独立地在其他的地方使用。一个系统的规模越大，信息的隐藏就越重要，而信息隐藏的重要性也就越明显。
迪米特法则的主要用途在于控制信息的过载：
在类的划分上，应当尽量创建松耦合的类，类之间的耦合度越低，就越有利于复用，一个处在松耦合中的类一旦被修改，不会对关联的类造成太大波及；
在类的结构设计上，每一个类都应当尽量降低其成员变量和成员函数的访问权限；
在类的设计上，只要有可能，一个类型应当设计成不变类；
在对其他类的引用上，一个对象对其他对象的引用应当降到最低。
结语
小编第一次学习面向对象的设计原则，由于经验所限，对其理解可能不全面或者存在偏差，欢迎您能及时斧正哦。