四合院设计 2019-11-12
当你是软件工程的新手时,S.O.L.I.D.原则和设计模式是不容易理解或习惯的。我们都有问题,很难掌握SOLID+DP的思想,更难以正确实施。事实上,如何实现设计模式需要时间和大量实践。
我可以说实话,关于SOLID设计模式以及TDD等其他领域,从本质上讲,它们很难教。以正确的方式把这些知识和信息传授给年轻人是非常困难的。
在这篇文章中,我将以尽可能简单的方式,用简单易懂的例子来教授每SOLID字母。
S代表SRP(单一责任原则)。基本思想是应用关注点分离,这意味着您应该尝试将关注点分离到不同的类中。一个类应该关注一个问题、一段逻辑或一个域。当域、规范或逻辑更改时,它应该只影响一个类。
实施SRP前
下面,我们违反了SRP。这堂课 VehicleServiceResource 实现了两种不同的事物,并以两种角色结束。如我们所见,这个类有两个注释来标记它的用法。
一个是向客户端公开和服务HTTP端点车辆的角色。
第二个是车辆服务的角色,它从存储区getVehicles()获取车辆,并计算总值calculateTotalValue():
@EndPoint("vehicles") @Service public class VehicleServiceResource { … @GET public List getVehicles(){ } public double calculateTotalValue(){} … }
实现SRP的简单目标是将VehicleServiceResource分为两个不同的类:一个用于端点,另一个用于服务。
我们所做的是将VehicleServiceResource类分成两个不同的类。
VehiclerResource类只有一个,和一个作业。为了向客户机公开和服务HTTP资源载体,所有与业务逻辑相关的方法都指向VehicleService类。
@EndPoint("vehicles") public class VehicleResource { @Service private VehicleService service; @GET public List getVehicles() { return this.service.getVehicles(); } ... }
我们创建了一个名为VehicleService的新类。这个类实现所有与车辆相关的逻辑。
@Service public class VehicleService { ... public List getVehciles() {} public double calculateTotalValue(){} ... }
O代表OCP(开闭原理)。开闭原则规定:
“…软件实体,如模块、类、函数等,应为扩展而打开,但为修改而关闭。”
术语“开放式扩展”意味着我们可以在代码中扩展和添加额外的案例/功能,而不改变或影响我们现有的实现。
术语“修改关闭”意味着在添加额外的功能之后,我们不应该修改现有的实现。
先试试对OCP的简单违反操作:
public class VehicleValueCalculator { // lets assume a simple method to calculate the total value of a vehicle // with extra cost depending the type. public double calculateVehicle(Vehicle v){ double value = 0; if(v instanceof Car){ value = v.getValue() + 2.0; } else if(v instanceof MotorBike) { value = v.getValue() + 0.4; } return value; } }
当我们要包括一种新型车辆“卡车”时,就会违反OCP。需要对CalculateHicle方法进行重构和代码修改。
public interface IVehicle { double calculateVehicle(); } public class Car implements IVehicle { @Override public double calculateVehicle() { return this.getValue() + 2.0; } } public class MotorBike implements IVehicle { @Override public double calculateVehicle() { return this.getValue() + 0.4; } }
public class Truck implements IVehicle { @Override public double calculateVehicle() { return this.getValue() + 3.4; } }
这样,通过具有接受的方法,IVehicle以后在每次添加新型车辆时都无需进行重构/代码修改。
public class Main { public static void main(String[] args){ IVehicle car = new Car(); IVhecile motorBike = new MotorBike(); //new addition IVhecile truck = new Truck(); double carValue = getVehicleValue(car); double motorBikeValue = getVehicleValue(motorBike); double truckValue = getVehicleValue(truck); } public double getVehicleValue(IVehicle v) { return v.calculateVehicle(); } }
L代表LSP(里氏替换原则):
为了使这篇文章成为SOLID的介绍,而不会引起混淆,我将尝试使LSP尽可能简单,并排除很多具体的细节。
LSP声明,当我们用任何子类型替换父类型时,软件不应更改所需的结果。
LSP更多的是一个问题定义,而不是一个设计模式,以及我们可以做些什么来防止不良影响。
为了更清楚地说明这一点,我们将查看下面的简单示例:
/** * The Base Rectangle class * This class defines the structure and properties of all types of rectangles */ public class Rectangle { private int width; private int height; public Rectangle(){} public Rectangle(int w,int h) { this.width = w; this.height = h; } public int getWidth() { return width; } public void setWidth(int width) { this.width = width; } public int getHeight() { return height; } public void setHeight(int height) { this.height = height; } public int getArea() { return this.height * this.width; } /** * LSP violation is case of a Square reference. */ public final static void setDimensions(Rectangle r,int w,int h) { r.setWidth(w); r.setHeight(h); //assert r.getArea() == w * h } }
/** * A Special kind of Rectangle */ public class Square extends Rectangle { @Override public void setHeight(int h){ super.setHeight(h); super.setWidth(h); } @Override public void setWidth(int w) { super.setWidth(w); super.setHeight(w); } }
在谈到LSP时,我们在Rectangle类中有setDimensions方法,它接受一种矩形对象并设置宽度和高度。这是一种违规行为,因为行为发生了变化,并且在传递平方引用时数据不一致。
有很多解决办法。其中有些是采用开闭原则,通过合同模式进行设计。
还有很多其他的解决LSP冲突的方法,但是我不打算在这里解释,因为这超出了本文的范围。
I代表ISP(接口隔离原则)。界面分离原则由罗伯特C马丁在为施乐咨询时定义。他将其定义为:
“不应强迫客户端依赖于它们不使用的接口。”
ISP说我们应该把我们的接口分成更小更具体的接口。
下面是表示两个不同角色的接口的示例。一个是处理连接的角色,比如打开和关闭,另一个是发送和接收数据。
public interface Connection { void open(); void close(); byte[] receive(); void send(byte[] data); }
应用ISP之后,我们得到了两个不同的接口,每个接口代表一个确切的角色。
public interface Channel { byte[] receive(); void send(byte[] data); } public interface Connection { void open(); void close(); }
d代表DIP(依赖倒置原则)。DIP声明我们应该依赖抽象(接口和抽象类),而不是具体的实现(类)。
接下来是违反DIP。我们有一个电子邮件类,具体取决于一个直接拼写检查器类:
public class Emailer{ private SpellChecker spellChecker; public Emailer(SpellChecker sc) { this.spellChecker = sc; } public void checkEmail() { this.spellChecker.check(); } }
拼写检查器类:
public class SpellChecker { public void check() throws SpellFormatException { } }
它现在可能可以工作,但是过了一段时间,我们有两个不同的拼写检查实现,我们想包括在内。我们有默认的拼写检查器和一个新的希腊拼写检查器。
对于当前的实现,需要重构,因为Emailer类只使用SpellChecker类。
一个简单的解决方案是为要实现的不同的拼写检查器创建接口。
// The interface to be implemented by any new spell checker. public interface ISpellChecker { void check() throws SpellFormatException; }
现在,Emailer类只接受构造函数上的ISpellChecker引用。下面,我们将Emailer类更改为不关心/依赖实现(具体类),而是依赖接口(ISpellChecker)
public class Emailer{ private ISpellChecker spellChecker; public Emailer(ISpellChecker sc) { this.spellChecker = sc; } public void checkEmail() { this.spellChecker.check(); } }
实现方面:
public class SpellChecker implements ISpellChecker { @Override public void check() throws SpellFormatException { } } public class GreekSpellChecker implements ISpellChecker { @Override public void check() throws SpellFormatException { } }
下面是另一个代码示例。我们正在将ISpellChecker类型传递给Emailer构造函数-不管实现是什么。
public static class Main{ public static void main(String[] a) { ISpellChecker defaultChecker = new SpellChecker(); ISpellChecker greekChecker = new GreekSpellChecker(); new Emailer(defaultChecker).checkEmail(); new Emailer(greekChecker).checkEmail(); } }
就这样!给你!我们希望您喜欢Java代码中SOLID设计原则的简单概述。
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