面向对象的设计原则_单一职责原则

本文探讨了单一职责原则的重要性,通过实例说明如何在软件设计中将类的职责进行分离,以提高代码的可维护性和灵活性。通过将一个类的多个职责拆分为多个独立的类,使得对类的修改仅影响特定的功能,从而避免了潜在的副作用。

动机

在本文中职责是指引起变化的原因。该原则表明,如果你有多个原因去改变一个类,那么应该把这些引起变化的原因分离开,把这个类分成多个类,每个类只负责处理一种改变。当你做出某种改变时,只需要修改负责处理该改变的类。当我们去改变一个具有多个职责的类时可能会影响该类的其他功能。

 

单一职责原则

一个类应该只受一种变化的影响。

 

单一职责原则简单而直观,但是在实际实现中可能是很困难的。

 

实例

假设我们需要一个对象保存email信息,在下面的例子中我们将使用IEMAIL接口。初看起来,一切都很好。但是仔细分析我们会发现我们的IEMAIL接口和Email类具有两个职责(两种引起改变的原因)。一个是在一些类似pop3和imap的email协议下使用该类,如果需要支持其他的协议,需要以其他的方式格式化内容字段,并且需要添加新的代码来支持新的协议。另一个是Content字段,尽管content字段是字符串类型,或许我们将来要支持其他的格式,例如HTML格式。

 

如果我们只用一个类,一个职责的改变可能会影响另一个:

  • 添加新的协议需要添加新的代码解析和格式化内容字段。
  • 添加新的内容类型(例如HTML)需要为每种已实现的协议添加代码。

 

Java代码 复制代码  收藏代码
  1. //single responsibility principle - bad example   
  2. interface IEmail {     
  3.     public void setSender(String sender);      
  4.     public void setReceiver(String receiver);      
  5.     public void setContent(String content);   
  6. }   
  7.   
  8. class Email implements IEmail {   
  9.     public void setSender(String sender) {   
  10.         // set sender;     
  11.     }   
  12.        
  13.     public void setReceiver(String receiver) {   
  14.         // set receiver;    
  15.     }   
  16.        
  17.     public void setContent(String content) {   
  18.         // set content;    
  19.     }   
  20. }  
//single responsibility principle - bad example
interface IEmail {	
	public void setSender(String sender);	
	public void setReceiver(String receiver);	
	public void setContent(String content);
}

class Email implements IEmail {
	public void setSender(String sender) {
		// set sender; 	
	}
	
	public void setReceiver(String receiver) {
		// set receiver; 
	}
	
	public void setContent(String content) {
		// set content; 
	}
}

 

 

我们可以创建一个新的IContent接口和一个新的Content类来分离职责。让每一个类只承担一个职责可以给我们的设计带来更多的灵活性:

  • 添加新的协议时只需要修改Email类。
  • 添加新的内容类型时只需要修改Content类。

 

Java代码 复制代码  收藏代码
  1. //single responsibility principle - good example   
  2.   
  3. interface IEmail {     
  4.     public void setSender(String sender);      
  5.     public void setReceiver(String receiver);      
  6.     public void setContent(IContent content);   
  7. }   
  8.   
  9. interface IContent {       
  10.     public String getAsString(); // used for serialization   
  11. }   
  12.   
  13. class Email implements IEmail {   
  14.     public void setSender(String sender) {   
  15.         // set sender;    
  16.     }      
  17.        
  18.     public void setReceiver(String receiver) {   
  19.         // set receiver;    
  20.     }      
  21.        
  22.     public void setContent(IContent content) {   
  23.         // set content;    
  24.     }   
  25. }  
//single responsibility principle - good example

interface IEmail {	
	public void setSender(String sender);	
	public void setReceiver(String receiver);	
	public void setContent(IContent content);
}

interface IContent {	
	public String getAsString(); // used for serialization
}

class Email implements IEmail {
	public void setSender(String sender) {
		// set sender; 
	}	
	
	public void setReceiver(String receiver) {
		// set receiver; 
	}	
	
	public void setContent(IContent content) {
		// set content; 
	}
}

 

 

总结

单一职责原则代表了设计应用程序时一种很好的识别类的方式,并且它提醒你思考一个类的所有演化方式。只有对应用程序的工作方式有了很好的理解,才能很好的分离职责。

基于可靠性评估序贯蒙特卡洛模拟法的配电网可靠性评估研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕“基于可靠性评估序贯蒙特卡洛模拟法的配电网可靠性评估研究”,介绍了利用Matlab代码实现配电网可靠性的仿真分析方法。重点采用序贯蒙特卡洛模拟法对配电网进行长时间段的状态抽样与统计,通过模拟系统元件的故障与修复过程,评估配电网的关键可靠性指标,如系统停电频率、停电持续时间、负荷点可靠性等。该方法能够有效处理复杂网络结构与设备时序特性,提升评估精度,适用于含分布式电源、电动汽车等新型负荷接入的现代配电网。文中提供了完整的Matlab实现代码与案例分析,便于复现和扩展应用。; 适合人群:具备电力系统基础知识和Matlab编程能力的高校研究生、科研人员及电力行业技术人员,尤其适合从事配电网规划、运行与可靠性分析相关工作的人员; 使用场景及目标:①掌握序贯蒙特卡洛模拟法在电力系统可靠性评估中的基本原理与实现流程;②学习如何通过Matlab构建配电网仿真模型并进行状态转移模拟;③应用于含新能源接入的复杂配电网可靠性定量评估与优化设计; 阅读建议:建议结合文中提供的Matlab代码逐段调试运行,理解状态抽样、故障判断、修复逻辑及指标统计的具体实现方式,同时可扩展至不同网络结构或加入更多不确定性因素进行深化研究。
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