为了提高软件系统的可维护性和可复用性，增加软件的可扩展性和灵活性，在设计开发程序的时候，需要遵循以下原则

开闭原则

  • 对扩展开放,对修改关闭;
  • 在需求变更的时候,在不修改软件实体的源代码或者是二进制代码的前提下,可以扩展模块的功能,使其满足新的需求;
  • 可通过”抽象约束,封装变化”来实现开闭原则;
  • 提高代码的可复用性;

  • 提高软件的可维护性;

    里氏替换原则

  • 继承必须确保超类所拥有的性质在子类中仍然成立;

  • 子类可以扩展父类的功能,但是不能改变父类原有的功能;
  • 反映了基类和子类之间的关系,是对开闭原则的补充,对实现抽象化的具体步骤的规范;
  • 子类可以实现父类的抽象方法,但是不能覆盖父类的非抽象方法,尽量不重写父类的方法;
  • 子类可以有自己特有的方法;
  • 当子类重载父类的方法时,方法的输入参数要比父类方法更宽松;
  • 当子类实现父类的方法时,方法 输出/返回值需要比父类的方法更加精准;
  • 比如鸟类定义了会飞的方法,但是鸵鸟虽然属于鸟类,但是不会飞,这就不能使得鸵鸟继承鸟类,如果继承则违背了里氏替换原则;
  • 克服继承中重写父类造成的可复用性变差的缺点;

  • 加强程序的健壮性,做到好的兼容性,提高程序的维护性/可扩展性;

    依赖倒置原则

  • 高层模块不应该依赖底层模块,两者都应该依赖其抽象,抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象;

  • 面向接口编程,不要面向实现编程,通过面向接口编程来降低类之间的耦合性;
  • 使用抽象类或者接口去定义规范和契约,而不去设计任何具体的操作,把展现细节的任务交给实现类去完成;
  • 每个类尽量提供接口或抽象类,或者两者都具备;
  • 变量的声明类型尽量是接口或者抽象类;
  • 任何类都不应从具体类派生;
  • 使用继承时尽量遵循里氏替换原则;
  • 是实现开闭原则的重要途径之一,降低了客户与模块之间的耦合;
  • 降低类之间的耦合;
  • 减少并行开发引起的风险;
  • 提高代码的可读性和可维护性;

  • 提高系统的稳定性;

    单一职责原则

  • 规定一个类应该有且仅有一个引起它变化的原因,否则这个类要拆分；

  • 控制类的粒度大小,将对象进行解耦,提高其内聚性；
  • 根据不同的职责,区分成不同的类,再把类分到不同的模块当中；
  • 其中方法也适用单一职责原则,一个方法尽量处理好一件事情,有利于方法的重用；
  • 降低类的复杂度；
  • 提高类的可读性；
  • 提高系统的可维护性；

  • 变更引起的风险低,当修改一个功能的时候；可以显著降低对其他功能的影响；

    接口隔离原则

  • 为各个类建立他们需要的接口,而不是建立一个统一的接口去调用；

  • 约束接口,针对抽象和程序整体框架的构建,降低类对接口的依赖性；
  • 接口尽量小,一个接口只服务于一个子模块或者业务逻辑；
  • 为依赖接口的类制定服务,只提供调用者需要的的方法,屏蔽不需要的方法；
  • 根据不同的业务去划分接口；
  • 提高内聚,减少对外交互,使用接口最少的方法去完成最多的事情；
  • 减少项目工程的代码冗余；
  • 提高系统的内聚性,减少对外交互,降低系统的耦合性；
  • 提高系统的可维护性和灵活性；

  • 提现对象之间的层次关系；

    迪米特法则

  • 最少知识原则；

  • 如果两个软件实体无需直接通信，那么就不应直接的相互调用，可以通过第三方转发该调用,降低类之间的耦合度，提高模块的相对独立性；
  • 第三方同当前对象本身/当前对象的成员对象/当前对象所创建的对象存在关联/聚合或者组合关系，可以直接访问这些对象；
  • 对于依赖者，只依赖于应该依赖的对象；对于被依赖者，只暴露应该暴露的方法；
  • 在类的划分上应该创建弱耦合的类；
  • 在类的结构上，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可变类；
  • 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，而是提供相应的访问器(get/set方法)；
  • 谨慎使用序列化功能；
  • 降低类之间的耦合度,提高模块的相对独立性；
  • 由于亲和度降低，提高类的可复用率和系统的扩展性；

  • 使用迪米特法则需要考虑系统的结构清晰度；

    合成复用原则

  • 通过将已有对象纳入新对象中，作为新对象的成员对象来实现的新对象，对象可以调用已有对象的功能，从而达到复用；

  • 要求软件复用时，要尽量先考虑组合或者聚合等关联关系来实现，其次再考虑使用继承关系实现；
  • 如果使用继承必须遵守里氏替换原则，合成复用原则和里氏替换原则相辅相成，都是开闭原则的具体实现规范；
  • 继承复用：通过继承父类来达到复用的效果，但是这将不利于类的扩展和维护，成为”白箱”复用；
  • 合成复用：将已有的对象纳入新的对象中，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。成为”黑箱”复用，灵活性高；
  • 维持了类的封装性；
  • 新旧类之间的耦合度低；
  • 复用灵活性高;