面向对象三大基本特性,五大基本原则

最新推荐文章于 2023-08-23 10:30:00 发布
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分类专栏： C#
本文介绍了面向对象编程的三大特性和五大基本原则，包括封装、继承、多态，以及单一职责原则、开放封闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则和接口隔离原则。

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透切理解面向对象三大基本特性是理解面向对象五大基本原则的基础.

三大特性是：封装、继承、多态  
  • 所谓封装，也就是把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行信息隐藏。封装是面向对象的特征之一，是对象和类概念的主要特性。 简单的说，一个类就是一个封装了数据以及操作这些数据的代码的逻辑实体。在一个对象内部，某些代码或某些数据可以是私有的，不能被外界访问。通过这种方式，对象对内部数据提供了不同级别的保护，以防止程序中无关的部分意外的改变或错误的使用了对象的私有部分。
  • 所谓继承，是指可以让某个类型的对象获得另一个类型的对象的属性的方法。它支持按级分类的概念。继承是指这样一种能力：它可以使用现有类的所有功能，并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。 通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”，被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。继承的过程，就是从一般到特殊的过程。要实现继承，可以通过“继承”（Inheritance）和“组合”（Composition）来实现。继承概念的实现方式有二类：实现继承与接口继承。实现继承是指直接使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力；接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力；
  • 所谓多态，就是指一个类实例的相同方法在不同情形有不同表现形式。多态机制使具有不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口。这意味着，虽然针对不同对象的具体操作不同，但通过一个公共的类，它们（那些操作）可以通过相同的方式予以调用。

五大基本原则 

  1. 单一职责原则SRP(Single Responsibility Principle)
    是指一个类的功能要单一，不能包罗万象。如同一个人一样，分配的工作不能太多，否则一天到晚虽然忙忙碌碌的，但效率却高不起来。
  2. 开放封闭原则OCP(Open－Close Principle) 
    一个模块在扩展性方面应该是开放的而在更改性方面应该是封闭的。比如：一个网络模块，原来只服务端功能，而现在要加入客户端功能，那么应当在不用修改服务端功能代码的前提下，就能够增加客户端功能的实现代码，这要求在设计之初，就应当将服务端和客户端分开，公共部分抽象出来。
  3. 替换原则LSP(the Liskov Substitution Principle) 
    子类应当可以替换父类并出现在父类能够出现的任何地方。比如：公司搞年度晚会，所有员工可以参加抽奖，那么不管是老员工还是新员工，也不管是总部员工还是外派员工，都应当可以参加抽奖，否则这公司就不和谐了。
  4. 依赖原则DIP(the Dependency Inversion Principle) 
    具体依赖抽象，上层依赖下层。假设B是较A低的模块，但B需要使用到A的功能，这个时候，B不应当直接使用A中的具体类： 而应当由B定义一抽象接口，并由A来实现这个抽象接口，B只使用这个抽象接口：这样就达到了依赖倒置的目的，B也解除了对A的依赖，反过来是A依赖于B定义的抽象接口。通过上层模块难以避免依赖下层模块，假如B也直接依赖A的实现，那么就可能造成循环依赖。一个常见的问题就是编译A模块时需要直接包含到B模块的cpp文件，而编译B时同样要直接包含到A的cpp文件。
  5. 接口分离原则ISP(the Interface Segregation Principle) 
    模块间要通过抽象接口隔离开，而不是通过具体的类强耦合起来。

  • 单一职责原则（SRP）
  • 开放封闭原则（OCP） 
  • 里氏替换原则（LSP） 
  • 依赖倒置原则（DIP） 
  • 接口隔离原则（ISP）
  • 单一职责原则（SRP）

单一职责原则（SRP）
• 一个类应该仅有一个引起它变化的原因(最简单，最容易理解却最不容易做到的一个设计原则)
职员类例子：比如在职员类里，将工程师、销售人员、销售经理这些情况都放在职员类里考虑，其结果将会非常混乱，在这个假设下，职员类里的每个方法都要if else判断是哪种情况，从类结构上来说将会十分臃肿，并且上述三种的职员类型，不论哪一种发生需求变化，都会改变职员类！这个是大家所不愿意看到的！

开放封闭原则（OCP）
• 既开放又封闭，对扩展是开放的，对更改是封闭的！
• 扩展即扩展现行的模块，当我们软件的实际应用发生改变时，出现新的需求，就需要我们对模块进行扩展，使其能够满足新的需求！
更改封闭即是在我们对模块进行扩展时，勿需对源有程序代码和DLL进行修改或重新编译文件！
这个原则对我们在设计类的时候很有帮助，坚持这个原则就必须尽量考虑接口封装，抽象机制和多态技术！

里氏替换原则（LSP）
• 子类可以替换父类并且出现在父类能够出现的任何地方
• 这个原则也是在贯彻GOF倡导的面向接口编程！
在这个原则中父类应尽可能使用接口或者抽象类来实现！
子类通过实现了父类接口，能够替父类的使用地方！
通过这个原则，我们客户端在使用父类接口的时候，通过子类实现！
意思就是说我们依赖父类接口，在客户端声明一个父类接口，通过其子类来实现
这个时候就要求子类必须能够替换父类所出现的任何地方，这样做的好处就是，在根据新要求扩展父类接口的新子类的时候而不影响当前客户端的使用！

依赖倒置原则（DIP）
• 传统的结构化编程中，最上层的模块通常都要依赖下面的子模块来实现，也
称为高层依赖低层！
所以DIP原则就是要逆转这种依赖关系，让高层模块不要依赖低层模块，所以称之为依赖倒置原则！

接口隔离原则（ISP）
• 这个原则的意思是：使用多个专门的接口比使用单个接口要好的多！
这个我有体会，在我实际编程中，为了减少接口的定义，将许多类似的方法都放在一个接口中，最后发现，维护和实现接口的时候花了太多精力，而接口所定义的操作相当于对客户端的一种承诺，这种承诺当然是越少越好，越精练越好，过多的承诺带来的就是你的大量精力和时间去维护！

面向对象范式的3大原则(脑图)
yqj2065的博客
09-18 1335
脑图
java面向对象的三大基本特征和五大原则
Z__Sheng的博客
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java面向对象的三大基本特征和五大原则1. 三大基本特征2. 五大基本原则 1. 三大基本特征 01:封装 封装是面向对象里面最简单的也是最好理解的。通俗一点来讲的话，就是定义了一个类，类里面的方法是私有的，不能够被外界访问，防止其他程序来做更改。一般来说使用private来修饰。封装对数据提供了有效的保护。 02:继承 要记住java中只能单继承，如果要用多个请用实现。继承有子类和...
面向对象三大基本特性,五大基本原则（转载）
menghuanzhiming的博客
03-06 464
面向对象三大基本特性,五大基本原则 透切理解面向对象三大基本特性是理解面向对象五大基本原则的基础. 三大特性是：封装,继承,多态 所谓封装，也就是把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行信息隐藏。封装是面向对象的特征之一，是对象和类概念的主要特性。 简单的说，一个类就是一个封装了数据以及操作这些数据的代码的逻辑实体。在一个对象内部，某...
23种设计模式学习之：面向对象6大基本原则
shun12580的博客
05-30 590
一、单一职责原则 就一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。 此原则使用与所有的模块化程序设计，一个类只负责一项职责，提高可读性、可维护性及可扩展性。 二、开放-封闭原则 软件实体（类、模块、等等）面向扩展开放，面向修改封闭。 扩展很好理解，但是要做到严格的封闭是很难的，最好把容易发生变化的部分抽象出来以隔离以后发生的同类变...
面向对象设计三大原则(封装变化点，对接口进行编程，多使用组合而不是继承)
nirvana_li
07-29 6851
该三大原则应该算是OO的基础，很多OO设计原则和设计模式都是在此三大原则上面衍生发展而来。所以对于学习设计模式的人，了解这三大原则显然是非常必要的。 1．面向对象设计的第一原则：封装变化点。隔离变化点的好处在于，将系统中经常变化的部分和稳定的部分隔离，有助于增加复用性，并降低系统耦合度。很多设计模式的意图中都明显地指出了其对问题的解决方案，学习设计模式的要点是发现其解决方案中封装的变化点。
面向对象的三大基本特征和五大基本原则
m0_70325779的博客
08-23 759
而某些时候，实现类型并非需要所有的接口定义，在设计上这是“浪费”，而且在实施上这会带来潜在的问题，对胖接口的修改将导致一连串的客户端程序需要修改，有时候这是一种灾难。当两个模块之间存在紧密的耦合关系时，最好的方法就是分离接口和实现：在依赖之间定义一个抽象的接口使得高层模块调用接口，而底层模块实现接口的定义，以此来有效控制耦合关系，达到依赖于抽象的设计目标。继承基类的方法，并作出自己的改变和/或扩展，子类共性的方法或属性直接使用父类的，而不需要自己定义，只需扩展自己个性化的。核心思想是：依赖于抽象。
面向对象 的三大基本特征，五大基本原则
Wang2000_02_14的博客
05-28 238
目录 一、三大基本特征：封装、继承、多态     　　1、封装     　　2、继承     　　3、多态   二、五大基本原则     　　1、单一职责原则（SRP）     　　2、开放封闭原则（OCP）     　　3、里氏替换原则（LSP）     　　4、依赖倒置原则（DIP）     　　5、接口隔离原则（ISP） 　　网上的讲解很多，但大都类似，这里进行转载整理。三大基本特征是理解五...
面向对象三大基本特征，五大基本原则
geimogo_的博客
05-01 828
java是面向对象变成语言三大基本特征分别是，封装，继承，多态
JAVA面向对象的五大基本原则
weixin_44062399的博客
03-30 2405
文章目录原则一：单一职责原则原则二：开放封闭原则原则三：LisKov替换原则原则四：依赖倒置原则原则五：接口隔离原则 了解面向对象的思想时，之前仅仅了解了面向对象的三大特性，最近才发现原来面向对象在编程时还有五道金科玉律，这五大基本原则不必一定要遵守，但如《OOD启示录》中所说的：“你并不必严格遵守这些原则，违背它们也不会被处以宗教刑罚。但你应当把这些原则看做警铃，若违背了其中的一条，那么警铃就会响起。” 原则一：单一职责原则 简单来说，我们所创建的每一个类的职责越单一，越专注最好，最好只做一件事。是面向对
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### 面向对象编程五大基本原则 除了三大特性之外，面向对象编程还遵循一系列基本原则，以提高软件的质量、可维护性和可扩展性。 #### 单一职责原则（SRP） 单一职责原则指出一个类应该只有一个引起它变化的原因。...
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透切理解面向对象三大基本特性是理解面向对象五大基本原则的基础.面向对象的三大基本特征三大特性是：封装,继承,多态  1.抽象与封装:抽象是把系统中需要处理的数据和在这些数据上的操作结合在一起，根据功能、性质和用途等因素抽象成不同的抽象数据类型。每个抽象数据类型既包含了数据，又包含了针对这些数据的授权操作。在面向对象的程序设计中，抽象数据类型是用“类”这种结构来实现的，每个类里都封装了相关的数据和操...
【转】面向对象的三个基本特征 和 五种设计原则
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面向对象的三个基本特征 原文网址：http://blog.163.com/gogles@yeah/blog/static/1616881772010311640263/ 1.抽象与封装: 抽象是把系统中需要处理的数据和在这些数据上的操作结合在一起，根据功能、性质和用途等因素抽象成不同的抽象数据类型。每个抽象数据类型既包含了数据，又包含了针对这些数据的授权操作。在面向对象的程序设计中，抽象数据...
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面向对象的五大基本原则
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<think>我们正在讨论面向对象编程的五大基本原则，即SOLID原则。根据引用[2]和引用[3]，这五大原则分别是： 1. 单一职责原则 (Single Responsibility Principle, SRP) 2. 开放封闭原则 (Open-Closed Principle, OCP) 3. 里氏替换原则 (Liskov Substitution Principle, LSP) 4. 接口隔离原则 (Interface Segregation Principle, ISP) 5. 依赖倒置原则 (Dependency Inversion Principle, DIP) 接下来，我们将逐一解释每个原则，并给出简单的代码示例（使用Java语言）以帮助理解。 注意：引用[4]中也提到了开放封闭原则和里氏替换原则，我们可以参考。 由于用户要求使用中文回答，并且要求生成相关问题，我们将按照以下结构组织答案： 1. 对每个原则进行定义和解释。 2. 给出一个简单的代码示例（如果适用）。 3. 在最后生成相关问题。 注意：在代码示例中，我们使用Java，因为引用中提到了Java面向对象五大基本原则（引用[3]）。 开始回答：</think>### 面向对象编程的五大基本原则（SOLID原则） 面向对象编程的五大基本原则统称为 **SOLID 原则**，由 Robert C. Martin 提出，旨在提升代码的可维护性、可扩展性和灵活性。以下是详细解析： --- #### 1. **单一职责原则（Single Responsibility Principle, SRP）** - **核心**：一个类只负责**一项功能**或一个变化原因[^2][^3]。 - **作用**：避免"上帝类"，降低耦合度，提高可读性。 - **示例**： ```java // 违反原则：同时处理用户数据和邮件发送 class UserManager { void saveUser(User u) { ... } void sendEmail(User u) { ... } // 应拆分到单独类 } // 遵循原则：拆分职责 class UserRepository { void saveUser(User u) { ... } } class EmailService { void sendEmail(User u) { ... } } ``` --- #### 2. **开放封闭原则（Open-Closed Principle, OCP）** - **核心**：软件实体应对**扩展开放**，对**修改关闭**[^3][^4]。 - **实现**：通过抽象（接口/抽象类）定义规范，通过子类实现扩展。 - **示例**： ```java interface PaymentProcessor { void processPayment(); // 抽象定义 } class CreditCardProcessor implements PaymentProcessor { @Override void processPayment() { ... } // 扩展实现 } class PayPalProcessor implements PaymentProcessor { @Override void processPayment() { ... } // 新增支付方式无需修改接口 } ``` --- #### 3. **里氏替换原则（Liskov Substitution Principle, LSP）** - **核心**：子类必须能**完全替换父类**而不破坏程序逻辑[^3][^4]。 - **规则**： - 子类不强化父类前置条件（如不缩小输入范围）。 - 子类不弱化父类后置条件（如不扩大输出范围）。 - **示例**： ```java class Bird { void fly() { ... } // 父类方法 } // 正确：企鹅不应继承Bird，因无法fly() class Penguin {} // 避免违反LSP // 正确设计：拆分飞行能力 interface Flyable { void fly(); } class Sparrow implements Flyable { ... } class Penguin {} // 不实现Flyable ``` --- #### 4. **接口隔离原则（Interface Segregation Principle, ISP）** - **核心**：客户端不应依赖**不需要的接口方法**[^2][^3]。 - **实践**：将庞大接口拆分为**多个小接口**，避免"接口污染"。 - **示例**： ```java // 违反原则：多功能接口 interface Worker { void code(); void design(); void test(); } // 程序员被迫实现无关的design()和test() // 遵循原则：拆分接口 interface Coder { void code(); } interface Designer { void design(); } interface Tester { void test(); } class Developer implements Coder, Tester { ... } // 按需实现 ``` --- #### 5. **依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle, DIP）** - **核心**： - 高层模块不依赖低层模块，二者依赖**抽象**。 - 抽象不依赖细节，细节依赖抽象[^3][^4]。 - **实现**：通过依赖注入（如构造函数注入）解耦。 - **示例**： ```java // 违反原则：高层直接依赖具体数据库 class ReportService { private MySQLDatabase db; // 紧耦合 void generateReport() { db.query(...); } } // 遵循原则：依赖抽象接口 interface Database { void query(); } class MySQLDatabase implements Database { ... } class ReportService { private Database db; // 依赖抽象 ReportService(Database db) { this.db = db; } // 依赖注入 void generateReport() { db.query(); } } ``` --- ### SOLID 原则关系总结 | 原则 | 缩写 | 核心目标 | 关键实现 | |------|------|----------|----------| | 单一职责 | SRP | 功能聚焦 | 拆分大类 | | 开放封闭 | OCP | 扩展友好 | 抽象隔离 | | 里氏替换 | LSP | 继承安全 | 子类兼容父类 | | 接口隔离 | ISP | 接口精简 | 拆分胖接口 | | 依赖倒置 | DIP | 解耦依赖 | 面向抽象编程 | > 💡 **SOLID 的价值**： > 这些原则共同解决了软件设计的**腐化问题**（如代码僵化、脆弱性、耦合度过高）。例如： > - 遵循 DIP 和 OCP 可使系统轻松切换数据库（如 MySQL → MongoDB）[^4]； > - 遵守 LSP 和 ISP 能避免无效继承和接口冗余[^3]。 --- ### 相关问题 1. 如何通过**依赖注入框架**（如 Spring）实现依赖倒置原则？ 2. 违反里氏替换原则会导致哪些具体问题？请举例说明。 3. 在微服务架构中，接口隔离原则如何指导 API 设计？ 4. 开放封闭原则与设计模式（如策略模式、装饰器模式）有何关联？ [^1]: 面向对象——五大基本原则 [^2]: 面向对象及其五大基本编程原则 [^3]: java面向对象五大基本原则 [^4]: 面向对象的三大基本特征和五大基本原则
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