面向对象编程与面向对象分析
面向对象编程不是使用面向对象的编程语言进行编程，而是利用多态特性进行编程。
面向对象分析是将客观世界，即编程的业务领域进行对象分析。
软件设计的最终目的，是使软件达到「强内聚、松耦合」，从而使软件：
- 易扩展-易于增加新的功能
- 更强壮-不容易被粗心的程序员破坏
- 可移植-能够在多样的环境下运行
- 更简单-容易理解、容易维护
面向对象设计的原则
- 为了达到上述设计目标，有人总结了多种指导原则
- 「原则」是独立于编程语言的，甚至也可以用于非面向对象的编程语言中。
设计模式
设计模式是用于解决某一种问题的通用的解决方案。
设计模式也是语言中立的。
设计模式贯彻了设计原则。
- 创建模式
- 行为模式
- 结构模式
框架（frameworks）
框架是用来实现某一类应用的结构性的程序，是对某一类架构方案可复用的设计与实现
- 如同框架结构的大厦的框架
- 简化应用开发者的工作
- 实现了多种设计模式，使应用开发者不需要花太大的力气，就能设计出结构良好的程序来
不同领域的框架
- 微软公司为 Windows 编程开发了 MFC 框架。
- Java 为它的 GUI 开发了 AWT 框架
- 还有许多开源的框架：MyBatis、Spring 等
- Web 服务器也是框架：Tomcat
框架 VS 工具
框架调用应用程序代码
应用程序代码调用工具
架构师框架保证架构的落地
架构师用工具提高开发效率
软件设计的「臭味」
不好的软件，会发出如下臭味
- 僵硬-不易改变
- 【僵化性】如果单一的改动会导致依赖关系的模块中的连锁改动，那么设计就是僵化的，必须要改动的模块越多，设计就越僵化。
- 脆弱-只想改A，结果 B 被意外破坏
- 【脆弱性】如果出现新问题的地方与改动的地方没有概念上的关联。要修正这些问题又会引出更多的问题，从而使开发团队就像一只不停追逐自己尾巴的狗一样。
- 不可移植-不能适应环境的变化
- 【牢固性】设计中包含了对其他系统有用的部分，而把这些部分从系统中分离出来所需要的努力和风险是巨大的。
- 导致误用的陷阱-做错误的事比做正确的事更容易，引诱程序员破坏原有的设计
- 【粘滞性】可以保持系统设计的方法比破坏设计的方法更难应用时。
- 晦涩-代码难以理解
- 【晦涩性】没有很好的表现出意图
- 过度设计、copy-paste 代码
- 【不必要的复杂与重复】
OOD 原则一：开闭原则（OCP）
OCP-OPEN/Closed Principle
- 对于扩展是开放的
- 对于更改是封闭的
- 不需要修改软件实体（类、模块、函数等），就应该能实现功能的扩展。
传统的扩展模块的方式就是修改模块的源代码。如何实现不修改而扩展呢？
- 关键是抽象
Phone-Dialer-digitButtons-sendButton【观察者模式】
OOD 原则二：依赖倒置原则（DIP）
DIP - Dependency Inversion Principle
- 高层模块不能依赖低层模块，而是大家都依赖抽象；
- 抽象不能依赖实现，而是依赖抽象。
DIP 倒置了什么？
- 模块或包的依赖关系
- 开发顺序和职责
软件的层次化
- 高层决定低层
- 高层被重用
框架的核心
好莱坞规则：
- Don’t call me，I’ll call you.
程序不要调用框架，框架来调用应用程序。【依赖倒置：你想用框架，但不用去调用框架（spring，Junit，Tomcat）】
OOD 原则三：Liskov 替换原则（LSP）
在 Java/C++ 这样的静态类型语言中，实现 OCP 的关键在于抽象，而抽象的威力在于多态和继承。
- 一个正确的继承要符合什么要求呢？
- 答案：Liskov 替换原则
1988 年 Liskov 描述这个原则：
- 若对每个类型 T1 的对象 o1，都存在一个类型 T2 的对象 o2，使得在所有针对 T2 编写的程序 P 中，用 o1 替换 o2后，程序 P 的行为功能不变，则 T1 是 T2的子类型。
- 简言之：子类型（subtype）必须能够替换掉它们的基类型（base type）
错误示范
【使用基类的地方，不能用子类代替】
- 形状：圆，方形
- JDK：hashtable-Properties；Vector-Stack
- 计算面积时，正方形做长方形的子类
从契约的角度看 LSP
- LSP 要求，凡是使用基类的地方，一定也适用于其子类。
- Java 语法上看，意味着：
- 子类一定得拥有基类的整个接口。
- 子类的访问控制不能比基类更严格。
- 子类的契约不能比基类更严格
- 例如，正方形长度相等，这个契约比长方形要严格，因此正方形不是长方形的子类
- 例如，Properties 的契约比 Hashtbale 更严格。
如何重构代码，以解决 LSP 问题
- 提取共性到基类；
- 改成组合
继承 VS 组合
继承和组合是 OOP 的两种扩展手段。
继承的优点：
- 比较容易，因为基类的大部分功能都可以通过继承直接进入子类。
继承的缺点：
- 破坏封装，将基类细节暴露给子类，继承是白盒复用
- 基类改变，影响子类
- 继承是静态的，无法在运行时改变组合
- 类数量爆炸
应该优先使用组合
OOD 原则四：单一职责原则（SRP）
SRP - Single Responsibility Principle
- 也叫内聚性原则（Cohesion）
- 一个模块的组成元素之间的功能相关性
- 将它与引起一个模块改变的作用力相连，就形成了如下描述
- 一个类，只能有一个引起它的变化的原因
什么是职责？
- 单纯谈论，定义不同
- 定义：一个职责是一个变化的原因。
违反 SRP 原则的后果
后果：
- 脆弱性-把绘图和计算功能耦合在一起，当修改其中一个时，另一个功能可能会意外受损
- 不可移植性-计算几何应用只需要使用「计算面积」的功能，却不得不包含 GUI 的依赖。
OOD 原则五：接口分离原则（ISP）
ISP- interface Segregation Principle
- 不应该强迫客户程序依赖它们不需要的方法
ISP 和 SRP 的关系：
- ISP 和 SRP 相关，都和内聚性有关
- SRP 指出应该如何设计一个类—只能有一种原因才能促使类发生改变。
- ISP 指出应该如何设计一个接口—从客户需求出发，强调不要让客户看到他们不需要的方法。
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