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  • 设计原则-单一职责原则

      单一职责原则,规定单个对象不应该承担过多职责,只有职责单一,才能够保证对象的高内聚,才能保证对象的细粒度。如果程序中的对象能保持高内聚以及细粒度的话,将会在对象重用,增加新功能,甚至于重构代码的时候能节省大量的时间,也方便维护人员阅读,降低功能耦合度。

      单一职责原则差不多是所有设计原则和设计模式中最简单的,因为实在太容易理解了,而且在设计软甲的过程中,即使从来没有学习过设计模式和设计原则的小白,也会下意识的遵守这一重要原则,不过单一职责原则虽然简单,也会经常出现违背这一原则的代码出现,因为大部分代码在写完后,他的需求并不是一成不变的,而后期的改动中,很有可能会产生职责扩散。职责扩散,指的是因为某种原因,职责A被分为更为细化的职责A1和职责A2。

      比如:类T只负责一个职责P,这样设计是符合单一职责原则的。后来由于某种原因,也许是需求变更了,也许是程序的设计者境界提高了,需要将职责P细分为粒度更细的职责P1,P2,这时如果要使程序遵循单一职责原则,需要将类T也分解为两个类T1和T2,分别负责P1、P2两个职责。但是在程序已经写好的情况下,这样做简直太费时间了。所以,简单的修改类T,用它来负责两个职责是一个比较不错的选择,虽然这样做有悖于单一职责原则。(这样做的风险在于职责扩散的不确定性,因为我们不会想到这个职责P,在未来可能会扩散为P1,P2,P3,P4……Pn。所以记住,在职责扩散到我们无法控制的程度之前,立刻对代码进行重构。)

    举例说明,用一个类描述动物呼吸这个场景:

    class Animal{
        public void breathe(String animal){
            System.out.println(animal+"呼吸空气");
        }
    }
    public class Client{
        public static void main(String[] args){
            Animal animal = new Animal();
            animal.breathe("牛");
            animal.breathe("羊");
            animal.breathe("猪");
        }

    运行结果:

      牛呼吸空气
      羊呼吸空气
      猪呼吸空气

            程序上线后,发现问题了,并不是所有的动物都呼吸空气的,比如鱼就是呼吸水的。修改时如果遵循单一职责原则,需要将Animal类细分为陆生动物类Terrestrial,水生动物Aquatic,代码如下:

    class Terrestrial{
        public void breathe(String animal){
            System.out.println(animal+"呼吸空气");
        }
    }
    class Aquatic{
        public void breathe(String animal){
            System.out.println(animal+"呼吸水");
        }
    }
     
    public class Client{
        public static void main(String[] args){
            Terrestrial terrestrial = new Terrestrial();
            terrestrial.breathe("牛");
            terrestrial.breathe("羊");
            terrestrial.breathe("猪");
            
            Aquatic aquatic = new Aquatic();
            aquatic.breathe("鱼");
        }
    }

    运行结果:

      牛呼吸空气
      羊呼吸空气
      猪呼吸空气
      鱼呼吸水

      我们会发现如果这样修改花销是很大的,除了将原来的类分解之外,还需要修改客户端。而直接修改类Animal来达成目的虽然违背了单一职责原则,但花销却小的多,代码如下:

    class Animal{
        public void breathe(String animal){
            if("鱼".equals(animal)){
                System.out.println(animal+"呼吸水");
            }else{
                System.out.println(animal+"呼吸空气");
            }
        }
    }
     
    public class Client{
        public static void main(String[] args){
            Animal animal = new Animal();
            animal.breathe("牛");
            animal.breathe("羊");
            animal.breathe("猪");
            animal.breathe("鱼");
        }
    }

      可以看到,这种修改方式要简单的多。但是却存在着隐患:有一天需要将鱼分为呼吸淡水的鱼和呼吸海水的鱼,则又需要修改Animal类的breathe方法,而对原有代码的修改会对调用“猪”“牛”“羊”等相关功能带来风险,也许某一天你会发现程序运行的结果变为“牛呼吸水”了。这种修改方式直接在代码级别上违背了单一职责原则,虽然修改起来最简单,但隐患却是最大的。还有一种修改方式:

    class Animal{
        public void breathe(String animal){
            System.out.println(animal+"呼吸空气");
        }
     
        public void breathe2(String animal){
            System.out.println(animal+"呼吸水");
        }
    }
     
    public class Client{
        public static void main(String[] args){
            Animal animal = new Animal();
            animal.breathe("牛");
            animal.breathe("羊");
            animal.breathe("猪");
            animal.breathe2("鱼");
        }
    }

      可以看到,这种修改方式没有改动原来的方法,而是在类中新加了一个方法,这样虽然也违背了单一职责原则,但在方法级别上却是符合单一职责原则的,因为它并没有动原来方法的代码。这三种方式各有优缺点,那么在实际编程中,采用哪一中呢?其实这真的比较难说,需要根据实际情况来确定。我的原则是:只有逻辑足够简单,才可以在代码级别上违反单一职责原则;只有类中方法数量足够少,才可以在方法级别上违反单一职责原则;

            例如本文所举的这个例子,它太简单了,它只有一个方法,所以,无论是在代码级别上违反单一职责原则,还是在方法级别上违反,都不会造成太大的影响。实际应用中的类都要复杂的多,一旦发生职责扩散而需要修改类时,除非这个类本身非常简单,否则还是遵循单一职责原则的好。

    遵循单一职责原的优点有:

    可以降低类的复杂度,一个类只负责一项职责,其逻辑肯定要比负责多项职责简单的多;
    提高类的可读性,提高系统的可维护性;变更引起的风险降低,变更是必然的,如果单一职责原则遵守的好,当修改一个功能时,可以显著降低对其他功能的影响。        需要说明的一点是单一职责原则不只是面向对象编程思想所特有的,只要是模块化的程序设计,都适用单一职责原则。  

    原文:https://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7278174

    作者:鹿鸣则
    还有很多要学,还有很多要做
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