类的设计原则——单一职责原则

单一职责原则（Single Responsibility Principle, SRP）

• 单一职责原则，又称单一功能原则，由罗伯特·C.马丁（Robert C. Martin）于《敏捷软件开发：原则、模式和实践》一书中提出。
• 单一职责原则是指一个类只应该有一个引起变化的原因。换句话说，一个类应该只有一个职责，只有一个修改的原因，如果有多余一个的原因，就需要对类进行拆分。
• 为什么使每个类只能有一个职责？
  • 因为每一个职责都是变化的一个轴线。当需求变化时，该变化会反映为类的职责的变化。如果一个类承担了多余一个的职责，那么引起它变化的原因就会有多个。而当一个类承担的职责过多，就等于把这些职责耦合在一起。一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类完成其他职责的能力。这种耦合则会导致脆弱的设计，当变化发生的时候，设计会遭到意想不到的破坏。
• 优点
  • 如果遵循单一职责原则，可以降低类的复杂度，提高类的可读性和可维护性，变更引起的风险降低。
• 什么情况下需要把两个职责分开？
  • 依赖于应用程序变化的方式。如果应用程序的变化会影响连接函数的签名，那么这个设计就具有僵化性的臭味。另一方面，如果应用程序的变化方式总是导致这两个职责同时变化，那么就不必分离它们。实际上，分离题目就会具有不必要的复杂性的臭味。在此还有一个推论。变化的轴线仅当变化实际发生时才具有真正的意义。如果没有征兆，那么去应用SRP,或者任何其他原则都是不明智的。
• 举例：经常写项目的时候都需要写用户的登录和注册，有时图省事就会把注册和登录一块写到User，如下面示例代码1。这个时候User类就有两个职责：登录和注册。这违反了单一职责原则。
  • 示例代码1

    public class User {  
        private String username;  
        private String password;  
          
        public User(String username, String password) {  
            this.username = username;  
            this.password = password;  
        }  
          
        public boolean login() {  
            // 登录逻辑...  
            return true;  
        }  
          
        public void register() {  
            // 注册逻辑...  
        }  
    }
    

  • 根据单一职责原则改进代码，就要把登录和注册的功能分离到两个不同的类中，从而使每个类只负责一个职责

    // User类只负责存储用户信息
    public class User {  
        private String username;  
        private String password;  
          
        public User(String username, String password) {  
            this.username = username;  
            this.password = password;  
        }  
        // getter 和 setter 方法...  
    }
    // 登录
    public class LoginService {  
        private User user;  
          
        public LoginService(User user) {  
            this.user = user;  
        }  
          
        public boolean login() {  
            // 登录逻辑...  
            return true;  
        }  
    }
    // 注册
    public class RegistrationService {  
        private User user;  
          
        public RegistrationService(User user) {  
            this.user = user;  
        }  
          
        public void register() {  
            // 注册逻辑...  
        }  
    }
    

• 总结分析
  • 什么是职责？在SRP中将职责定义为“变化的原因”。
  • SRP的概念看起来很简单，但是很难正确应用，因为我们在实现功能的时候，总是很容易将一部分职责放在一起，在实现过程中才会慢慢发现自己的代码又违背了SRP。