二 设计模式七大原则之单一职责原则

1 设计模式的七大原则

设计模式原则,其实就是程序员在编程时应当遵守的原则,也是各个设计模式的基础(即: 设计模式为什么这样设计的依据)
设计模式常用的七大原则有:

1. 单一职责原则
2. 接口隔离原则
3. 依赖倒转(倒置)原则
4. 里氏替换原则
5. 开闭原则
6. 迪米特法则
7. 合成复用原则

下面我们会一一介绍上面的7大设计原则,本节会介绍单一职责原则.

2 单一职责原则

单一职责原则是对类来说的,即一个类应该只负责一项职责.如类A负责两个不同的职责: 职责1, 职责2, 当职责1 需求变更而改变A时, 可能造成职责2的执行错误,所以需要将A的粒度分解为A1, A2.这就是单一职责原则.

2.1 应用实例

我们就以交通工具案例来说明

package com.andy.principle.singleresponsibility;

public class SingleResponseibility1 {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle vehicle = new Vehicle();
        vehicle.run("摩托车");
        vehicle.run("汽车");
        vehicle.run("飞机");
    }
}

//交通工具类
//方式1
//1. 在方式1 的run方法中,违反了单一职责原则
class Vehicle{
    public void run(String vehicle){
        System.out.println(vehicle+" 在公路上运行....");
    }
}

运行结果:

摩托车 在公路上运行…
汽车 在公路上运行…
飞机 在公路上运行…

我们看上面的代码定义了一个Vehicle交通类,这个类中只有一个run方法.在main函数中,调用了摩托车,汽车,飞机的run方法.前面两个是没什么问题的,问题就出在飞机的run方法,我们看输出的结果,飞机不是在公路上运行的.Vehicle类方法笼统地把所有交通工具的run方法都表示为在公路上运行,但飞机实际上在天空中运行的,我们可想而知,如果调用轮船的run方法那也不正确的.该run方法担当了所有交通工具的执行方法,但它实际只适合在陆地上的交通工具的执行方法,它违反了单一职责原则.所以我们要根据交通工具的不同,分解成不同的类,所以我们就得出下面的方案2:

2.2 方案2

代码:

package com.andy.principle.singleresponsibility;

public class SingleResponseibility2 {
    public static void main(String[] args) {
        RoadVehicle roadVehicle = new RoadVehicle();
        roadVehicle.run("摩托车");
        roadVehicle.run("汽车");

        AirVehicle airVehicle = new AirVehicle();
        airVehicle.run("飞机");
    }
}

class RoadVehicle{
    public void run(String vehicle){
        System.out.println(vehicle+" 在公路上运行....");
    }
}

class AirVehicle{
    public void run(String vehicle){
        System.out.println(vehicle+" 在天空上运行....");
    }
}


class WaterVehicle{
    public void run(String vehicle){
        System.out.println(vehicle+" 在水中运行....");
    }
}

运行结果:

摩托车 在公路上运行…
汽车 在公路上运行…
飞机 在天空上运行…

分析:
方案2 遵守单一职责原则,但从方案1到方案2,这样的改动很大,要将类分离,同时要改客户端(也就是main函数)
那有没有改动代码比较少的方法?有我们看下面的方案3.

2.3 方案3

代码:

package com.andy.principle.singleresponsibility;

public class SingleResponseibility3 {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle2 vehicle2 = new Vehicle2();
        vehicle2.run("汽车");
        vehicle2.runAir("飞机");
        vehicle2.runWater("轮船");
    }
}

class Vehicle2{
    public void run(String vehicle){
        System.out.println(vehicle+" 在公路上运行....");
    }

    public void runAir(String vehicle){
        System.out.println(vehicle+" 在天空上运行....");
    }

    public void runWater(String vehicle){
        System.out.println(vehicle+" 在水中运行....");
    }
}

运行结果:

汽车 在公路上运行…
飞机 在天空上运行…
轮船 在水中运行…

分析:
方案3 只是在方案1的基础上增加了方法,并没有对原来的类进行拆分,这样子改动的地方很少.
方案3在类的级别上没有遵守单一职责原则,但在方法级别上,仍然是遵守单一职责原则.

2.4 单一职责原则注意事项和细节

1. 降低类的复杂度,一个类只负责一项职责
2. 提高类的可读性,可维护性
3. 降低变更引起的风险
4. 通常情况下,我们应当遵守单一职责原则,只有逻辑足够简单,才可以在代码级别违反单一职责原则;只有类中方法数量足够少,可以在方法级别保持单一职责原则(比如方案3)
5. 单一职责原则并不是说类中只能有一个函数,单一职责是说一个类中只完成程序中一项职责,比如购物网站的某一个类,完成的是订单处理的职责,那它就不应该处理人员管理的职责.