[Effective C++]条款19:设计class犹如设计type

在C++中,设计一个类（class）就像设计一个新的类型（type），需要仔细考虑很多设计规范，以下是在设计类时需要考虑的问题以及对应解决方案。

考虑问题	详细说明	解决方案
1、类的职责是否单一？	类的职责过多会导致代码难以维护和扩展	遵循单一职责原则（SRP），确保每个类只负责一个功能和职责
2、类的接口设计是否合理？	接口设计不合理会导致类难以使用或扩展	设计简洁、清晰的接口，避免暴露不必要的细节，遵循接口隔离原则（ISP），将接口拆分为多个小接口
3、类的构造函数是否合理？	构造函数设计不当可能导致对象初始化不完整或效率低下	提供必要的构造函数（默认构造函数、拷贝构造函数、移动构造函数等），并确保初始化列表的正确使用
4、类的析构函数是否需要定义？	如果类管理资源（如动态内存、文件句柄等），未定义析构函数会导致资源泄漏	如果类管理资源，必须定义析构函数来释放资源，遵循RAII原则（资源获取即初始化，析构即释放资源）
5、类的拷贝语义是否正确？	如果类包含动态资源，默认的拷贝构造函数和赋值运算符可能导致浅拷贝问题	根据需要实现深拷贝或禁用拷贝语义（使用private或=delete）,或使用智能指针管理资源
6、类的移动语义是否支持？	如果类管理大量资源，不支持移动语义会导致性能损失	实现移动构造函数和移动赋值运算符，以提高资源管理的效率
7、类的成员变量是否封装良好？	直接暴露成员变量会破坏封装性，导致类的不变式被破坏	将成员变量设置为private或protected，并通过公共接口get/set访问和修改
8、类的继承设计是否合理？	不合理的继承设计会导致代码冗余或难以扩展	优先使用组合，如果必须使用继承，确保遵循里氏替换原则（LSP），使子类对象能够替换其父类对象，而不会影响程序的正确性
9、类的多态性是否需要支持？	如果类需要支持多态，未使用虚函数会导致运行时不符合预期	将需要多态的函数声明为virtual，并确保析构函数是虚函数(如果类有可能被继承）
10、类的const正确性是否保证？	未正确使用const会导致对象状态意外修改或接口使用受限	在成员函数和参数中正确使用const，确保不修改对象状态的函数声明为const
11、类的异常安全性是否保证？	如果类在操作中抛出异常，可能导致资源资源或对象不一致	使用RAII管理资源，确保异常发生时资源能够正确释放，并遵循强异常安全保证，在操作失败时，程序状态能够回滚。
12、类的线程安全性是否考虑？	如果类在多线程环境中使用，未考虑线程安全性可能导致数据竞争或未定义行为	使用互斥锁(std::mutex)或其他同步机制保护共享数据，或设计为无状态类
13、类的性能是否优化？	类的设计可能导致性能瓶颈，如频繁的内存分配和拷贝	避免不必要的拷贝，使用移动语义，优化内存布局。
14、类的可测试性是否考虑	如果类的依赖外部资源或复杂逻辑，可能导致难以测试	设计类时尽量减少对外部资源的依赖，使用依赖注入或模拟对象进行测试
15、类的文档是否完善？	如果类的接口和行为没有文档说明，可能导致使用困难或误用	为类及其接口编写清晰的文档，说明类的职责，接口的使用方法以及注意事项