一些面向对象的设计法则Word下载.docx

1、（Coad） 包含可以通过以下两种方式实现： 根据引用（By reference） 根据值（By value） C允许根据值或引用来实现包含。 但是在Java中，一切皆为对象的引用！组合的优点和缺点 优点： 容器类仅能通过被包含对象的接口来对其进行访问。 “黑盒”复用，因为被包含对象的内部细节对外是不可见。 对装性好。 实现上的相互依赖性比较小。被包含对象与容器对象之间的依赖关系比较少） 每一个类只专注于一项任务。 通过获取指向其它的具有相同类型的对象引用，可以在运行期间动态地定义（对象的）组合。 缺点： 从而导致系统中的对象过多。 为了能将多个不同的对象作为组合块（composition b

2、lock）来使用，必须仔细地对接口进行定义。继承 （类）继承是一种通过扩展一个已有对象的实现，从而获得新功能的复用方法。 泛化类（超类）可以显式地捕获那些公共的属性和方法。 特殊类（子类）则通过附加属性和方法来进行实现的扩展。继承的优点和缺点 容易进行新的实现，因为其大多数可继承而来。 易于修改或扩展那些被复用的实现。 破坏了封装性，因为这会将父类的实现细节暴露给子类。 “白盒”复用，因为父类的内部细节对于子类而言通常是可见的。 当父类的实现更改时，子类也不得不会随之更改。 从父类继承来的实现将不能在运行期间进行改变。Coad规则仅当下列的所有标准被满足时，方可使用继承： 子类表达了“是一个的

3、特殊类型”，而非“是一个由所扮演的角色”。 子类的一个实例永远不需要转化（transmute）为其它类的一个对象。 子类是对其父类的职责（responsibility）进行扩展，而非重写或废除（nullify）。 子类没有对那些仅作为一个工具类（utility class）的功能进行扩展。 对于一个位于实际的问题域（Problem Domain）的类而言，其子类特指一种角色（role），交易（transaction）或设备（device）。继承/组合示例1 “是一个的特殊类型”，而非“是一个由所扮演的角色” 失败。乘客是人所扮演的一种角色。代理人亦然。 永远不需要转化随着时间的发展，一个Per

4、son的子类实例可能会从Passenger转变成Agent，再到Agent Passenger。 扩展，而非重写和废除 通过。 不要扩展一个工具类 在问题域内，特指一种角色，交易或设备Person不是一种角色，交易或设备。继承并非适用于此处！使用组合进行挽救！继承/组合示例2乘客和代理人都是特殊类型的人所扮演的角色。一个Passenger对象将保持不变；Agent对象亦然。PersonRole是一种类型的角色。继承适用于此处！继承/组合示例3预订和购买都是一种特殊类型的交易。一个Reservation对象将保持不变；Purchase对象亦然。是一种交易。继承/组合示例4预订不是一种特殊类型的o

5、bservable。一个Reservation对象将保持不变。Observable就是一个工具类。 不适用。Observable是一个工具类，并非一个问题域的类。继承/组合总结 组合与继承都是重要的重用方法 在OO开发的早期，继承被过度地使用 随着时间的发展，我们发现优先使用组合可以获得重用性与简单性更佳的设计 当然可以通过继承，以扩充（enlarge）可用的组合类集（the set of composable classes）。 因此组合与继承可以一起工作 但是我们的基本法则是：优先使用对象组合，而非（类）继承法则2：针对接口编程，而非（接口的）实现 Program To An Interf

6、ace, Not An Implementation 接口 接口是一个对象在对其它的对象进行调用时所知道的方法集合。 一个对象可以有多个接口（实际上，接口是对象所有方法的一个子集） 类型是对象的一个特定的接口。 不同的对象可以具有相同的类型，而且一个对象可以具有多个不同的类型。 一个对象仅能通过其接口才会被其它对象所了解。 某种意义上，接口是以一种非常局限的方式，将“是一种”表达为“一种支持该接口的”。 接口是实现插件化（pluggability）的关键实现继承和接口继承 实现继承（类继承）：一个对象的实现是根据另一个对象的实现来定义的。 接口继承（子类型化）：描述了一个对象可在什么时候被用来

7、替代另一个对象。 C+的继承机制既指类继承，又指接口继承。 C+通过继承纯虚类来实现接口继承。 Java对接口继承具有单独的语言构造方式Java接口。 Java接口构造方式更加易于表达和实现那些专注于对象接口的设计。接口的好处 Client不必知道其使用对象的具体所属类。 一个对象可以很容易地被（实现了相同接口的）的另一个对象所替换。 对象间的连接不必硬绑定（hardwire）到一个具体类的对象上，因此增加了灵活性。 松散藕合（loosens coupling）。 增加了重用的可能性。 提高了（对象）组合的机率，因为被包含对象可以是任何实现了一个指定接口的类。 设计的复杂性略有增加接口表示“像

8、”（LikeA）的关系，继承表示“是”（IsA）的关系，组合表示“有”（HasA）的关系。接口实例 该方法是指其它的一些类可以进行交通工具的驾驶，而不必关心其实际上是（汽车，轮船，潜艇或是其它任何实现了IManeuverabre的对象）。法则3：开放封闭法则（OCP）软件组成实体应该是可扩展的，但是不可修改的。 Software Entities Should Be Open For Extension, Yet Closed For Modification 开放封闭法则 开放-封闭法则认为我们应该试图去设计出永远也不需要改变的模块。 我们可以添加新代码来扩展系统的行为。我们不能对已有的代码

9、进行修改。 符合OCP的模块需满足两个标准： 可扩展，即“对扩展是开放的”（Open For Extension）模块的行为可以被扩展，以需要满足新的需求。 不可更改，即“对更改是封闭的”（Closed for Modification）模块的源代码是不允许进行改动的。 我们能如何去做呢？ 抽象（Abstraction） 多态（Polymorphism） 继承（Inheritance） 接口（Interface） 一个软件系统的所有模块不可能都满足OCP，但是我们应该努力最小化这些不满足OCP的模块数量。 开放封闭法则是OO设计的真正核心。 符合该法则便意味着最高等级的复用性（reusabil

10、ity）和可维护性（maintainability）。OCP示例 考虑下面某类的方法： 以上函数的工作是在制订的部件数组中计算各个部件价格的总和。 若Part是一个基类或接口且使用了多态，则该类可很容易地来适应新类型的部件，而不必对其进行修改。 其将符合OCP 但是在计算总价格时，若财务部颁布主板和内存应使用额外费用，则将如何去做。 下列的代码是如何来做的呢？ 这符合OCP吗？ 当每次财务部提出新的计价策略，我们都不得不要修改totalPrice（）方法！这并非“对更改是封闭的”。显然，策略的变更便意味着我们不得不要在一些地方修改代码的，因此我们该如何去做呢？ 为了使用我们第一个版本的tota

11、lPrice（），我们可以将计价策略合并到Part的getPrice（）方法中。 这里是Part和ConcretePart类的示例： 但是现在每当计价策略发生改变，我们就必须修改Part的每个子类！ 一个更好的思路是采用一个PricePolicy类，通过对其进行继承以提供不同的计价策略： 看起来我们所做的就是将问题推迟到另一个类中。但是使用该解决方案，我们可通过改变Part对象，在运行期间动态地来设定计价的策略。 另一个解决方案是使每个ConcretePart从数据库或属性文件中获取其当前的价格。单选法则单选法则（the Single Choice Principle）是OCP的一个推论。单选

12、法则：无论在什么时候，一个软件系统必须支持一组备选项，理想情况下，在系统中只能有一个类能够知道整个的备选项集合。法则4：Liskov替换法则（LSP）使用指向基类（超类）的引用的函数，必须能够在不知道具体派生类（子类）对象类型的情况下使用它们。 Function Thar Use Referennces To Base（Super） Classes Must Be Able To Use Objects Of Derived（Sub） Classes Without Knowing It Liskov替换法则 显而易见，Liskov替换法则（LSP）是根据我所熟知的“多态”而得出的。 方法dr

13、awShape应该可与Sharp超类的任何子类一起工作（或者，若Sharp为Java接口，则该方法可与任何实现了Sharp接口的类一起工作） 但是当我们在实现子类时必须要谨慎对待，以确保我们不会无意中违背了LSP。 若一个函数未能满足LSP，那么可能是因为它显式地引用了超类的一些或所有子类。这样的函数也违背了OCP，因为当我们创建一个新的子类时，会不得不进行代码的修改。LSP示例 考虑下面Rectangle类： 现在，Square类会如何呢？显然，一个正方形是一个四边形，因此Square类应该从Rectangle类派生而来，对否？让我们看一看！ 观察可得： 正方形不需要将高和宽都作为属性，但是

14、总之它将继承自Rectangle。因此，每一个Square对象会浪费一点内存，但这并不是一个主要问题。 继承而来的setWidth（）和setHeight（）方法对于Square而言并非真正地适合，因为一个正方形的高和宽是相同。因此我们将需要重写setWidth（）和setHeight（）方法。不得不重写这些简单的方法有可能是一种不恰当的继承使用方式。 Square类如下： 看起来都还不错。但是让我们检验一下！ 测试程序输出： 看上去好像我们违背了LSP！ 这里的问题出在哪里呢？编写testLsp（）方法的程序员做了一个合理的假设，即改变Rectangle的宽而保持它的高不变。 在将一个Squ

15、are对象传递给这样一个方法时产生了问题，显然是违背了LSP Square和Rectangle类是相互一致和合法的。尽管程序员对基类作了合理的假设，但其所编写的方法仍然会导致设计模型的失败。 不能孤立地去看待解决方案，必须根据设计用户所做的合理假设来看待它们。 一个数学意义上的正方形可能是一个四边形，但是一个Square对象不是一个Rectangle对象，因为一个Square对象的行为与一个Rectangle对象的行为是不一致的！ 从行为上来说，一个Square不是一个Rectangle！一个Square对象与一个Rectangle对象之间不具有多态的特征。总结 Liskov替换法则（LSP）清楚地表明了ISA关系全部都是与行为有关的。 为了保持LSP（并与开放封闭法则一起），所有子类必须符合使用基类的client所期望的行为。 一个子类型不得具有比基类型（base type）更多的限制，可能这对于基类型来说是合法的，但是可能会因为违背子类型的其中一个额外限制，从而违背了LSP！ LSP保证一个子类总是能够被用在其基类可以出现的地方！