? 前言：對于面向對象軟件系統(tǒng)的設計而言，如何同時提高一個軟件系統(tǒng)的可維護性和可復用性是面向對象設計需要解決的核心問題之一。面向對象設計原則為支持可維護性和可復用而誕生，這些原則蘊含在很多設計模式中，它們是從許多設計方案中總結出的指導性原則。

? 本文將介紹最常見的7種面向對象設計原則：單一職責原則、開閉原則、里氏代換原則、依賴倒轉原則、接口隔離原則、合成復用原則和迪米特法則。

一、單一職責原則

1、定義

單一職責原則（Single Responsibility Principle, SRP）：一個類只負責一個功能領域中的相應職責。

? 單一職責原則告訴我們：一個類不能太“累”！在軟件系統(tǒng)中，一個類（大到模塊，小到方法）承擔的職責越多，它被復用的可能性就越小。

2、使用關鍵

? 單一職責原則是實現(xiàn)高內聚、低耦合的指導方針，它是最簡單但又最難運用的原則，需要設計人員發(fā)現(xiàn)類的不同職責并將其分離，而發(fā)現(xiàn)類的多重職責需要設計人員具有較強的分析設計能力和相關實踐經(jīng)驗。

二、開閉原則

1、定義

? 開閉原則（Open-Closed Principle, OCP）：一個軟件實體應當對擴展開放，對修改關閉。即軟件實體應盡量在不修改原有代碼的情況下進行擴展。

? 在開閉原則的定義中，軟件實體可以指一個軟件模塊、一個由多個類組成的局部結構或一個獨立的類。

2、使用關鍵

? 為了滿足開閉原則，需要對系統(tǒng)進行抽象化設計，抽象化是開閉原則的關鍵。在Java、C#等編程語言中，可以為系統(tǒng)定義一個相對穩(wěn)定的抽象層，而將不同的實現(xiàn)行為移至具體的實現(xiàn)層中完成。在很多面向對象編程語言中都提供了接口、抽象類等機制，可以通過它們定義系統(tǒng)的抽象層，再通過具體類來進行擴展。如果需要修改系統(tǒng)的行為，無須對抽象層進行任何改動，只需要增加新的具體類來實現(xiàn)新的業(yè)務功能即可，實現(xiàn)在不修改已有代碼的基礎上擴展系統(tǒng)的功能，達到開閉原則的要求。

三、里氏代換原則

1、定義

? 里氏代換原則（Liskov Substitution Principle, LSP）：所有引用基類（父類）的地方必須能透明地使用其子類的對象。

? 里氏代換原則告訴我們，在軟件中將一個基類(父類)對象替換成它的子類對象，程序將不會產(chǎn)生任何錯誤和異常，反過來則不成立。

2、使用關鍵

? 里氏代換原則是實現(xiàn)開閉原則的重要方式之一，由于使用父類對象的地方都可以使用子類對象，因此在程序中盡量使用父類類型來對對象進行定義，把父類設計為抽象類或者接口，讓子類繼承父類或實現(xiàn)父接口，并實現(xiàn)在父類中聲明的方法，運行時，子類實例替換父類實例，我們可以很方便地擴展系統(tǒng)的功能，同時無須修改原有子類的代碼，增加新的功能可以通過增加一個新的子類來實現(xiàn)。

四、依賴倒轉原則

1、定義

? 依賴倒轉原則（Dependency Inversion Principle, DIP）：抽象不應該依賴于細節(jié)，細節(jié)應當依賴于抽象。換言之，要針對接口編程，而不是針對實現(xiàn)編程。

2、使用關鍵

? 依賴倒轉原則要求我們在程序代碼中傳遞參數(shù)時或在關聯(lián)關系中，盡量引用層次高的抽象層類，即使用接口和抽象類進行變量類型聲明、參數(shù)類型聲明、方法返回類型聲明，以及數(shù)據(jù)類型的轉換等，而不要用具體類來做這些事情。

? 在實現(xiàn)依賴倒轉原則時，我們需要針對抽象層編程，而將具體類的對象通過依賴注入(DependencyInjection, DI)的方式注入到其他對象中，依賴注入是指當一個對象要與其他對象發(fā)生依賴關系時，通過抽象來注入所依賴的對象。常用的注入方式有三種，分別是：構造注入，設值注入（Setter注入）和接口注入。這些方法在定義時使用的是抽象類型，在運行時再傳入具體類型的對象，由子類對象來覆蓋父類對象。

五、接口隔離原則

1、定義

? 接口隔離原則（Interface Segregation Principle, ISP）：使用多個專門的接口，而不使用單一的總接口，即客戶端不應該依賴那些它不需要的接口。

2、使用關鍵

? 根據(jù)接口隔離原則，當一個接口太大時，我們需要將它分割成一些更細小的接口。每一個接口應該承擔一種相對獨立的角色，不該干的事不干，該干的事都要干。在使用接口隔離原則時，我們需要注意控制接口的粒度，接口不能太小，如果太小會導致系統(tǒng)中接口泛濫，不利于維護；接口也不能太大，太大的接口將違背接口隔離原則，靈活性較差，使用起來很不方便。一般而言，接口中僅包含為某一類用戶定制的方法即可，不應該強迫客戶依賴于那些它們不用的方法。

? 接口隔離也符合單一職責原則。

六、合成復用原則

1、定義

合成復用原則（Composite Reuse Principle, CRP）：盡量使用對象組合，而不是繼承來達到復用的目的。

? 合成復用原則又稱為組合/聚合復用原則(Composition/Aggregate Reuse Principle, CARP)。

? 合成復用原則就是在一個新的對象里通過關聯(lián)關系（包括組合關系和聚合關系）來使用一些已有的對象，使之成為新對象的一部分；新對象通過委派調用已有對象的方法達到復用功能的目的。

? 在面向對象設計中，有兩種復用方法，即通過組合/聚合關系或通過繼承，但首先應該考慮使用組合/聚合，組合/聚合可以使系統(tǒng)更加靈活，降低類與類之間的耦合度；其次才考慮繼承，在使用繼承時，需要嚴格遵循里氏代換原則，繼承復用會破壞系統(tǒng)的封裝性，因為繼承會將基類的實現(xiàn)細節(jié)暴露給子類。所以組合關系復用也稱為“黑箱復用”，繼承關系復用稱為“白箱復用”。

2、使用關鍵

? 一般而言，如果兩個類之間是“Has-A”的關系應使用組合或聚合，如果是“Is-A”關系可使用繼承。"Is-A"是嚴格的分類學意義上的定義，意思是一個類是否是另一個類的"一種"；而"Has-A"則不同，它表示某一個角色具有某一項責任。簡言之：復用時要盡量使用組合/聚合關系（關聯(lián)關系），少用繼承。

七、迪米特法則

1、定義

迪米特法則（Law of Demeter, LoD）：一個軟件實體應當盡可能少地與其他實體發(fā)生相互作用。

? 迪米特法則又稱為最少知識原則(LeastKnowledge Principle, LKP)。

? 迪米特法則可降低系統(tǒng)的耦合度，使類與類之間保持松散的耦合關系。

2、使用關鍵

? 迪米特法則要求我們在設計系統(tǒng)時，應該盡量減少對象之間的交互，如果一定要交互，可以通過引入一個合理的第三者來降低現(xiàn)有對象之間的耦合度。

? 在類的劃分上，應當盡量創(chuàng)建松耦合的類，類之間的耦合度越低，就越有利于復用，一個處在松耦合中的類一旦被修改，不會對關聯(lián)的類造成太大波及；在類的結構設計上，每一個類都應當盡量降低其成員變量和成員函數(shù)的訪問權限；在類的設計上，盡量將類型定義為不變類；在對其他類的引用上，一個對象對其他對象的引用應當降到最低。