面向对象设计精要-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/da_guo_li/article/details/73086309

基石

OOD是用客观现实（真实世界）的规律和方式去告诉计算机做什么（编程）。

从需求开始谈起

需求总是不完整的，错误的，容易让人产生误解
需求一直在变化
- 用户对需求的看法，可能在与开发人员讨论以及看到软件新的可能性后发生变化
- 随着对问题的熟悉，开发人员对问题领域的看法也会变化
- 不是需求在变，而是人们对需求的理解在变化
如何去应对变化？

例子一:听课

假设你在一个会议上担当讲师，听课的人在课后还要去听其他课程，但他们不知道下一堂课的听课地点，
你的责任就是，确保大家都知道下一节课去哪儿上。

结构化的分析方法
你很有可能会这么做

到底谁来负责？

责任的转移
- 第一种方法：直接给每个人提供指示，责任全在老师自己身上
- 第二种方法：只给出通用的指示（调用接口），让每个人自己去完成任务（面向对象的思路），责任在各个学生身上
让责任划分到合适的对象当中！

面向对象的好处

老师只需要对Student发出一个“笼统”的指令：gotoNextClassroom() 即可，不用关心实现细节
思考：假设出现了需求变更，你讲的课有研究生作为助教，它们需要把本节课的反馈收集一下，先交到会议办公室，然后再去下一个教室。对于结构化设计和OO 怎么应对？

应对变更

对于结构化设计，不得不对控制程序进行修改，加上if else 判断以区分研究生和普通学生，给研究生以特殊指令 – 修改控制程序，容易产生bug
对于OOD , 根本不区分研究生和普通学生，只是对Student这个抽象概念说： gotoNextClassRoom()

for (Student student : students){
    student.gotoNextClassRoom()
}
//Student 可能是普通学生，也可能是研究生助教

总结一下

职责转移
- 把职责划分到合适的类中去
- 把细节封装起来
只对接口进行操作
- gotoNextClassroom() !

问题

等等！你讲的例子不就是封装和多态吗？我已经掌握了OO的三大特性：封装、继承、多态，学会了定义类，封装属性，我还会定义类的继承体系，这难道还不够吗？
为什么还要学习面向对象的设计？先看示例二

例子二：选课

科目(Course)： ID, 描述，时长，最多学生数，先修科目
学生(Student)： ID, 姓名，已修科目
课程(CourseOffering)：科目, 上课地点，老师，选这门课的学生

public class Course {

    private String id;
    private String desc;//课目描述
    private int duration;//课目时长
    List< Course > prerequisites;//先修科目

    public List<Course> getPrerequisites () {
        return prerequisites;
    }

    public boolean equals( Object o ){
        if( o == null || !( o instanceof Course ) ) {
            return false;
        }
        Course c = ( Course ) o;
        return ( c != null ) && c.id.equals( id );
    }
}

public class Student {

    private String id;
    private String name;//名字
    private List< Course > coursesAlreadyTaken = new ArrayList< Course >();//已经上过的课程

    public List< Course > getCoursesAlreadyTaken() {
        return coursesAlreadyTaken;
    }
}

public class CourseOffering {

    private Course course;//上课课目
    private String location;//上课地点
    private String teacher;//上课老师
    private int maxStudents;

    List< Student > students =  new ArrayList< Student >();//学生

    public int getMaxStudents() {
        return maxStudents;
    }

    public List< Student > getStudents() {
        return students;
    } 

    public Course getCourse() {
        return course;
    }
}

业务代码：
这里写图片描述

这段代码如果不加注释读起来相当费尽，所以需要重构。有些责任不应该在这里做。

开始重构：

这里写图片描述

思路更加清晰

例子三：《Head First 设计模式》模拟鸭子游戏

这里写图片描述

主管要求加上飞行的行为

这里写图片描述

可怕的问题发生了，一个橡皮鸭也能飞行了！看看是怎么回事

这里写图片描述

解决办法：把fly()方法也给覆盖了

这里写图片描述

向父类添加一个方法，导致很多子类需要改动，这是继承给我们带来的好处吗？这还是继承吗？！

可是将来加入一个诱饵鸭该怎么办，诱饵鸭是木头假鸭，不会飞也不会叫
这里写图片描述

是不是受够方法覆盖了！! !

换个思路：用接口怎么样？
这里写图片描述

面向对象设计的准则

发现变化并且封装变化
- 找出可变之处，把它独立出来，不要和那些不需要变化的代码混在一起。
- 一个抽象的过程。
针对接口编程而不是针对实现编程
优先使用组合而不是继承

发现变化并且封装变化

鸭子类的fly()和quack()会随着鸭子的不同而改变

这里写图片描述

呱呱叫的行为

这里写图片描述

针对接口编程

这里写图片描述

总结一下

面向对象的三大特性：封装、继承、多态只是提供了一种工具，如何使用这样的工具才真正的考验码农的功力。
日常的工作主要是在一个框架下填充代码，很少有机会去提升OOD的能力。
OOD 是写类库，框架等软件的必备技能

软件开发的不同视角

在概念层次上，对象是一组责任
- 这个对象要负责什么？
在规约层次上，对象是一组可以被其他对象或者自己调用的方法
在实现层次上，对象是代码和数据

一个好的面向对象系统：

面向对象的，可以复用的
可以用最小的代价去修改系统
不用修改（或者很少的修改）现有代码就可以扩展

面向对象设计的原则

单一职责原则（SRP）
开闭原则 (OCP)
Liskov 替换原则 (LSP)
接口隔离原则 (ISP)
依赖倒置原则 (DIP)
SOLID：写出优雅代码的关键所在

PS:上面的每个原则将会后续发文

练习

public class UserSettingService{
    public void changeEmail(User user)  {
        if(checkAccess(user))  {
               //改变EMail        
        }
    }
    public boolean checkAccess(User user) {
        //验证用户是否有效
    }
}

重构后

public class UserSettingService{
    public void changeEmail(User user)  {
        if(SecurityService.checkAccess(user))    {
        //改变EMail
        }
    }
}
public class SecurityService{
    public static boolean checkAccess(User user)  {
        //检查访问权限
    }
}

//真的要这么做拆分吗？