C#设计模式读书笔记之设计模式的设计原则

设计模式的设计原则：

(重要性从上往下排列)

开闭原则：对扩展开放，对修改关闭

依赖倒转原则：高层模块不应该依赖底层模块，它们都应该依赖抽象；要针对抽象层编程，而不要针对具体类编程。

单一职责原则：类的职责要单一，不能将太多的职责放在一个类中

里氏代换原则：使用基类对象的地方都可以使用子类对象，因此在程序中尽量使用基类类型来对对象进行定义，而在运行时再确定其子类类型，用子类对象来替换父类对象。

合成复用原则：指在一个新的对象里通过组合、聚合关系来使用一些已有的对象，使之成为新对象的一部分；新对象通过调用已有对象的方法达到复用其已有功能的目的。简言之：要尽量使用组合/聚合关系，少用继承。

迪米特原则：指一个软件实体应当尽可能少的与其他实体发生相互作用。这样，当一个模块修改时，就会尽量少的影响其他的模块，扩展会相对容易，这是对软件实体之间通信的限制，它要求限制软件实体之间通信的宽度和深度。

接口隔离原则：指使用多个专门的接口，而不使用单一的总接口。 一旦一个接口太大，则需要将它分割成一些更细小的接口，使用该接口的客户端仅需知道与之相关的方法即可。

设计模式总概况：

开闭原则：

对扩展开放，对修改关闭

图（1）

图（2）

分析总结：

图（1）：客户端的一个方法直接调用加法类，但是我想添加一个减法类，你就会发现添加减法类就得改变加法类中代码（用switch语句实现），这就违背了“开闭原则”，于是我们就应该重新重构。

如图（2）在这个图中我们添加了一个运算类的父类，这样我们再添加减法类的时候就不用修改原来的代码。

依赖倒转原则：

高层模块不应该依赖底层模块，它们都应该依赖抽象；要针对抽象层编程，而不要针对具体类编程。

图（一）

图（二）

分析总结：

图（一）为什么要到图（二）哪？因为该系统可能需要增加新的数据源或者新的文件格式，每增加一个新的类型的数据源或者新的类型的文件格式，客户类MainClass都需要修改源代码，以便使用新的类，但违背了开闭原则。现使用依赖倒转原则对其进行重构。

里氏代换原则：

使用基类对象的地方都可以使用子类对象，因此在程序中尽量使用基类类型来对对象进行定义，而在运行时再确定其子类类型，用子类对象来替换父类对象。

子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。

父类能出现的地方都可以用子类来代替，而且换成子类也不会出现任何错误或异常，而使用者也无需知道是父类还是子类，但反过来则不成立。总之，就是抽象。

如果两个具体的类A，B之间的关系违反了里氏代换原则的设计，根据具体的情况进行重构。创建一个新的抽象类C，作为两个具体类的超类，将A，B的共同行为移动到C中来解决问题。

举例：士兵使用手枪进行射击，实现结果为：手枪小，便于携带；手枪一次只能发射一颗子弹；手枪开始射击。
1. 新建一个手枪类HandGun，介绍手枪的特点，代码如下：

2. 新建一个士兵类Soldier，包含手枪的相关方法，代码如下：

3. 在类LSPFragment中实现士兵用手枪进行射击，代码如下：

4. 运行后的结果为：

现在我们需要实现士兵使用步枪进行射击，于是我们就要新增步枪类RifleGun，并且要去修改士兵类Soldier。

情况二：士兵使用步枪进行射击，实现结果为：步枪长，不益于携带；步枪可以连续射击；步枪开始射击。
1.新建一个步枪类RifleGun，介绍步枪的特点，代码如下：

2. 修改士兵类Soldier，包含手枪和步枪的相关方法，代码如下：

3. 修改类LSPFragment，分别实现士兵用手枪和步枪进行射击，代码如下：

4. 运行后的结果为：

以上的实现方式可以看出，一旦新增功能(武器)，就会去修改类Soldier和类LSPFragment，这样不仅会影响到原有的功能，
扩展起来也十分不方便，假设逻辑比较复杂的话，就需要去修改或重构大量的代码。

于是就要使用里氏替换原则来解决这个问题，新增一个类BaseGun，包含武器的特点和射击动作的方法，让手枪类HandGun和
步枪类RifleGun都继承于它，分别来实现，代码如下：

1. 新增类BaseGun，包含武器的特点和射击动作的方法，代码如下：

2. 让手枪类HandGun和步枪类RifleGun都继承于它，分别来实现以上两个方法，代码如下：

3. 修改士兵类Soldier，让它依赖类BaseGun，代码如下：

4. 修改类LSPFragment，实现士兵用手枪和步枪进行射击，代码如下：

5. 运行后的结果同上。
以上实现方式可以看出，子类(手枪类HandGun和步枪类RifleGun)继承父类BaseGun，并完全实现父类BaseGun中的抽象方法来实现功能。
其中，士兵类Soldier依赖于抽象类BaseGun来调用相应的方法，在类LSPFragment中可以看出，父类都可以用子类来代替，但不能改变父类原有的功能，在子类中可以任意扩展功能，这就是所谓的“所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。”

接口隔离原则：

接口隔离原则是指使用多个专门的接口，而不使用单一的总接口。 一旦一个接口太大，则需要将它分割成一些更细小的接口，使用该接口的客户端仅需知道与之相关的方法即可。

图（一）

图（二）

分析总结：

图（一）为什么到图（二）哪？因为这样做既满足了接口隔离原则，又满足了单一原则，何乐而不为呢，但是也带来了很多的不便，类增多了。

合成复用原则：

指在一个新的对象里通过组合、聚合关系来使用一些已有的对象，使之成为新对象的一部分；调用已有对象的方法达到复用其已有功能的目的。简言之：要尽量使用组合/聚合关系，少用继承。

组合/聚合可以使系统更加灵活，类与类之间的耦合度降低，一个类的变化对其他类造成的影响相对较少，因此一般首选使用组合/聚合来实现复用；其次才考虑继承，在使用继承时，需要严格遵循里氏代换原则，有效使用继承会有助于对问题的理解，降低复杂度，而滥用继承反而会增加系统构建和维护的难度以及系统的复杂度，因此需要慎重使用继承复用。

迪米特原则：

指一个软件实体应当尽可能少的与其他实体发生相互作用。这样，当一个模块修改时，就会尽量少的影响其他的模块，扩展会相对容易，这是对软件实体之间通信的限制，它要求限制软件实体之间通信的宽度和深度。

图（一）

图（二）

分析总结：

图（一）为什么到图（二）哪？因为这样就可以降低类的耦合性，是类中功能更加单一，相当于外观模式。