C#設計模式學習筆記：設計原則

本筆記摘抄自：https://www.cnblogs.com/PatrickLiu/p/8287784.html，記錄一下學習過程以備後續查用。

寫程式碼也是有原則的，我們之所以使用設計模式，主要是為了適應變化，提高程式碼複用率，使軟體更具有可維護性和可擴充套件性。如果我們能更好的理

解這些設計原則，對我們理解物件導向的設計模式也是有幫助的，因為這些模式的產生是基於這些原則的。

設計原則包括：單一職責原則（SRP）、開閉原則（OCP）、里氏替換原則（LSP）、依賴倒置原則（DIP）、介面隔離原則（ISP）、合成複用原

則（CRP）、迪米特法則（LoD）。

下面我們就分別介紹這七種設計原則：
一、單一職責原則(SRP)

1）SRP(Single Responsibilities Principle)的定義：就一個類而言，應該僅有一個引起它變化的原因。簡而言之，就是功能要單一。

2）如果一個類承擔的職責過多，就等於把這些職責耦合在一起，一個職責的變化可能會削弱或者抑制這個類完成其它職責的能力。這種耦合會導致

脆弱的設計，當變化發生時，設計會遭受到意想不到的破壞。(敏捷軟體開發)

3）軟體設計真正要做的許多內容，就是發現職責並把那些職責相互分離。

小結：單一職責原則（SRP）可以看做是低耦合、高內聚在物件導向原則上的引申，將職責定義為引起變化的原因，以提高內聚性來減少引起變化的

原因。責任過多，引起它變化的原因就越多，這樣就會導致職責依賴，大大損傷其內聚性和耦合度。

二、開閉原則(OCP)

1）OCP(Open-Close Principle)的定義：就是說軟體實體(類、方法等等)應該可以擴充套件（擴充套件可以理解為增加），但是不能在原來的方法或者類上修

改，也可以這樣說，對增加程式碼開放，對修改程式碼關閉。

2）OCP的兩個特徵： 對於擴充套件（增加）是開放的，因為它不影響原來的，這是新增加的。對於修改是封閉的，如果總是修改，邏輯會越來越複雜。

小結：開閉原則（OCP）是物件導向設計的核心思想。遵循這個原則可以為我們物件導向的設計帶來巨大的好處：可維護（維護成本小、做管理簡

單、影響最小）、可擴充套件（有新需求，增加就好）、可複用（不耦合，可以使用以前程式碼）、靈活性好（維護方便、簡單）。開發人員應該僅對程式中

出現頻繁變化的那些部分做出抽象（但是不能過激，對應用程式中的每個部分都刻意地進行抽象同樣也不是一個好主意，拒絕不成熟的抽象和抽象本身

一樣重要）。
三、里氏替換原則(LSP)

1）LSP(Liskov Substitution Principle)的定義：子型別必須能夠替換掉它們的父型別。更直白的說，LSP是實現面向介面程式設計的基礎。

小結：任何基類可以出現的地方，子類一定可以出現，所以我們可以實現面向介面程式設計。 LSP是繼承複用的基石，只有當子類可以替換掉基類，軟體

的功能不受到影響時，基類才能真正被複用，而子類也能夠在基類的基礎上增加新的行為。里氏代換原則是對開閉原則的補充，實現開閉原則的關鍵步

驟就是抽象化，而基類與子類的繼承關係就是抽象化的具體實現，所以里氏代換原則是對實現抽象化的具體步驟的規範。

里氏替換原則的經典反例：正方形不是長方形、玩具槍不能殺人、鴕鳥不會飛。
四、依賴倒置原則（DIP）

1）DIP(Dependence Inversion Principle)的定義：抽象不應該依賴細節，細節應該依賴於抽象。簡單說就是，我們要針對介面程式設計，而不要針對實現

程式設計。

2）高層模組不應該依賴低層模組，兩個都應該依賴抽象，因為抽象是穩定的。抽象不應該依賴具體（細節），具體（細節）應該依賴抽象。

小結：依賴倒置原則其實可以說是物件導向設計的標誌，如果在我們編碼的時候考慮的是面向介面程式設計，而不是簡單的功能實現，體現了抽象的穩定

性，只有這樣才符合物件導向的設計。

五、介面隔離原則（ISP）

1）介面隔離原則（Interface Segregation Principle, ISP）指的是使用多個專門的介面比使用單一的總介面要好。也就是說不要讓一個單一的介面承擔

過多的職責，而應把每個職責分離到多個專門的介面中，進行介面分離，過於臃腫的介面是對介面的一種汙染。

2）使用多個專門的介面比使用單一的總介面要好。

3）一個類對另外一個類的依賴性應當是建立在最小的介面上的。

4）一個介面代表一個角色，不應當將不同的角色都交給一個介面。沒有關係的介面合併在一起，形成一個臃腫的大介面，這是對角色和介面的汙染。

5）“不應該強迫客戶依賴於它們不用的方法。介面屬於客戶，不屬於它所在的類層次結構。”這個說得很明白了，再通俗點說，不要強迫客戶使用它們

不用的方法，如果強迫使用者使用它們不使用的方法，那麼這些客戶就會面臨由於這些不使用的方法的改變所帶來的改變。

小結：介面隔離原則（ISP）告訴我們，在做介面設計的時候，要儘量設計的介面功能單一，功能單一，使它變化的因素就少，這樣就更穩定。其實這

體現了高內聚、低耦合的原則，這樣做也避免介面的汙染。

六、合成複用原則（CRP）

1）組合複用原則（Composite Reuse Principle, CRP）就是在一個新的物件裡面使用一些已有的物件，使之成為新物件的一部分，新物件通過向這些

物件的委派達到複用已用功能的目的。簡單地說，就是要儘量使用合成/聚合，儘量不要使用繼承。

2）要使用好組合複用原則，首先需要區分”Has–A”和“Is–A”的關係。“Is–A”是指一個類是另一個類的“一種”，是屬於的關係，而“Has–A”則不同，它表

示某一個角色具有某一項責任。導致錯誤的使用繼承而不是聚合的常見的原因是錯誤地把“Has–A”當成“Is–A”。例如：雞是動物，這就是“Is-A”的表現，

某人有一支手槍，People型別裡面包含一個Gun型別，這就是“Has-A”的表現。

小結：合成複用原則可以使系統更加靈活，類與類之間的耦合度降低，一個類的變化對其他類造成的影響相對較少，因此一般首選使用合成來實現復

用；其次才考慮繼承，在使用繼承時，需要嚴格遵循里氏替換原則，有效使用繼承會有助於對問題的理解，降低複雜度，而濫用繼承反而會增加系統構

建和維護的難度以及系統的複雜度，因此需要慎重使用繼承複用。

七、迪米特法則（Law of Demeter）

1）迪米特法則（Law of Demeter，LoD）又叫最少知識原則（Least Knowledge Principle，LKP），指的是一個物件應當對其他物件有儘可能少的了

解。也就是說，一個模組或物件應儘量少的與其他實體之間發生相互作用，使得系統功能模組相對獨立，這樣當一個模組修改時，影響的模組就會越少，

擴充套件起來更加容易。

2）關於迪米特法則其他的一些表述有：只與你直接的朋友們通訊，不要跟“陌生人”說話。

3）外觀模式（Facade Pattern)和中介者模式（Mediator Pattern）就使用了迪米特法則。

小結：迪米特法則的初衷是降低類之間的耦合，實現型別之間的高內聚、低耦合，這樣可以解耦。但是凡事都有度，過分的使用迪米特原則，會產生

大量這樣的中介和傳遞類，導致系統c#教程複雜度變大。所以在採用迪米特法則時要反覆權衡，既做到結構清晰，又要高內聚低耦合。