Python面向对象编程 - 单一职责原则(SRP)

1. 核心概念

单一职责原则(Single Responsibility Principle, SRP) 是SOLID原则中的第一个原则，其定义为：

一个类应该只有一个引起它变化的原因

通俗理解：一个类/模块/函数应该只负责一项具体职责

2. Python实现示例

违反SRP的代码

class UserManager:
    def __init__(self, user):
        self.user = user
    
    def change_user_name(self, new_name):
        self.user.name = new_name
    
    def save_user_to_db(self):
        db_connection.save(self.user)
    
    def send_welcome_email(self):
        email_service.send(
            to=self.user.email,
            subject="Welcome!",
            body=f"Hello {self.user.name}"
        )

遵循SRP的重构后代码

class User:
    def __init__(self, name, email):
        self.name = name
        self.email = email

class UserDB:
    @staticmethod
    def save(user):
        db_connection.save(user)

class EmailService:
    @staticmethod
    def send_welcome_email(user):
        email_service.send(
            to=user.email,
            subject="Welcome!",
            body=f"Hello {user.name}"
        )

class UserNameChanger:
    @staticmethod
    def change_name(user, new_name):
        user.name = new_name

3. 使用场景

1. 业务逻辑分离：当处理用户数据、数据库操作和邮件通知应该分开管理时
2. 微服务架构：各服务专注于单一功能
3. 插件系统开发：每个插件只处理特定功能
4. 测试驱动开发：单一职责的类更容易进行单元测试

4. 最佳实践

1. 识别变更原因：如果发现修改类的原因有多个，就应该考虑拆分
2. 合理粒度：避免过度拆分导致"类爆炸"(建议类行数控制在200行内)
3. 高内聚设计：相关功能尽量放在同一个类中
4. 使用组合而非继承：通过组合多个单一职责类实现复杂功能
5. 装饰器模式：Python中可用装饰器动态添加职责

5. 优势与收益

1. 可维护性：修改一个功能不会影响其他功能
2. 可测试性：每个类可以独立测试
3. 可读性：代码组织结构更清晰
4. 复用性：单一职责的组件更容易被复用
5. 并行开发：不同开发者可以同时开发不同模块

6. 实际应用案例

Django模型设计

# models.py (数据层)
class Product(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)
    price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)

# services.py (业务逻辑层)
class ProductService:
    @staticmethod
    def apply_discount(product, discount):
        product.price *= (1 - discount)
        product.save()

# serializers.py (表示层)
class ProductSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Product
        fields = ['id', 'name', 'price']

提示：在Python中可以通过模块(文件)来进一步组织单一职责的类，如将数据库操作类放在repository.py，业务逻辑类放在services.py等。