面向对象的设计原则简述

一、“开-闭”原则(OCP)

Open-Closed Principle

一个软件实体应该对扩展开放,对修改关闭。

是所有设计原则和设计模式的基础。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。

 

二、里氏代换原则(LSP)

Liskov Substitution Principle

任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。

完整定义:如果对每一个类型为T1的对象o1,都有类型为T2的对象o2,使得以T1定义的所有程序P在所有的对象o1都代换成o2时,程序P的行为没有变化,那么类型T2是类型T1的子类型。

 

换言之,一个软件实体如果使用的是一个基类的话,那么一定适用于其子类,而且它根本不能察觉出基类对象和子类对象的区别。

三、依赖倒置原则(DIP)
Dependency-Inversion Principle

A. 高层模块不应该依赖于低层模块,二者都应该依赖于抽象
B. 抽象不应该依赖于细节,细节应该依赖于抽象

以抽象方式耦合是依赖倒置原则的关键。面向接口编程,不要面向具体编程。

 

四、接口隔离原则(ISP)

Interface Segregation Principle

使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好。

也就是说,一个类对另外一个类的依赖性应当是建立在最小的接口上的。

 

五、合成聚合复用原则(CARP)

Composite Aggregate Reuse Principle

在一个新的对象里面使用一些已经有的对象,使之成为新对象的一部分;新对象通过向这些对象的委派达到复用已有功能的目的。

 

要尽量使用合成/聚合,尽量不要使用继承。

 

六、迪米特法则(LoD)

Law of Demeter

又称最少知识原则(Least Knowledge Principle 简写LKP),就是说一个对象应当对其他对象尽可能少的了解。
一个软件实体应当尽可能少的与其他实体发生相互作用。每一个软件单位对其他的单位都只有最少的知识,而且局限于那些与本单位密切相关的软件单位。

 

广义迪米特法则在类的设计上的体现:

 优先考虑将一个类设置成不变类。

 尽量降低一个类的访问权限。

 谨慎使用Serializable。

 尽量降低成员的访问权限。

 

### 面向对象编程的核心原则 #### 单一职责原则 软件中的每一个模块、类或者函数应该只有一个改变的原因。这意味着每个类只负责一项功能或责任,从而提高系统的可维护性和扩展性[^1]。 #### 开放-关闭原则 实体(类、模块、函数等)对于扩展应该是开放的,但是对于修改则是关闭的。这允许开发者通过增加新功能来满足新的需求而无需更改现有代码结构[^2]。 #### 里氏替换原则 派生类必须能够完全替代其基类的位置而不影响程序逻辑的正确性。换句话说,任何原本可以使用父类型的地方也可以无缝地替换成子类型的实例。 #### 接口隔离原则 客户端不应该被迫依赖于它们不使用的接口;多个特定客户专用的小接口优于一个通用的大接口。这样做的目的是减少不必要的耦合并使设计更加灵活。 #### 依赖倒置原则 高层模块不应依赖低层模块,两者都应该依赖抽象;具体而言就是说要针对接口编程而不是具体的实现细节。这一原则有助于降低组件之间的紧密度,并促进更好的分层架构设计。 #### 迪米特法则 / 最少知识原则 该法则是指一个对象应当尽可能少地与其他对象发生交互关系。即如果两个对象之间不必彼此通信,则应避免让它们直接相互通信。这样做能有效简化系统复杂度并增强各部分独立性[^3]。 #### 合成复用原则 尽量优先考虑组合/聚合而非继承来进行代码重用。因为合成方式通常会带来更高的灵活性以及更易于理解和管理的设计模式。 #### 多态性原理 多态指的是同一个操作作用于不同的对象上会产生不同效果的现象。它可以分为静态(编译时期决定的方法重载)和动态(运行时根据实际对象类型确定的行为覆盖)。这种机制使得相同接口下的多种实现成为可能,增加了应用程序的弹性和适应能力[^4]。 ```java // 示例:展示简单的多态现象 class Animal { public void sound() { System.out.println("Some generic animal sound"); } } class Dog extends Animal { @Override public void sound() { System.out.println("Bark bark!"); } // 覆盖父类方法 } public class Main { public static void main(String[] args) { Animal myDog = new Dog(); myDog.sound(); // 输出 "Bark bark!" } } ```
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