下面小編就為大家帶來一篇淺談java中OO的概念和設計原則(必看)。小編覺得蠻不錯的,現在就分享給大家,也給大家做個參考。一起跟著小編過來看看吧
一. OO(物件導向)的設計基礎
物件導向(OO):就是基於物件概念,以物件為中心,以類別和繼承為建構機制,充分利用介面和多型提供彈性,來認識、理解、刻劃客觀世界和設計、建構對應的軟體系統。物件導向的特徵:雖然各種物件導向程式語言相互有別,但都能看到它們對物件導向基本特徵的支持,
即「抽象、封裝、繼承、多態」 :
– 抽象,先不考慮細節
##– 封裝,就隱藏內部實現
– 繼承,重複使用現有程式碼
#– 多態,改寫物件行為
模型,而掌握物件導向設計模式的前提是先掌握「物件導向」技術。
二. OO(物件導向)的設計目標
※可擴充性Extensibility:有了新的需求,新的效能可以容易添加到系統中,不影響現有的效能,也不會帶來新的缺陷。
※可修改性Flexibility:系統一部分的程式碼要修改時不會破壞系統的現有結構,也不會影響到其它的部分。
※可替換性Pluggability:可以將系統中的某些程式碼替換為相同介面的其它類,不會影響到系統。
三. OO設計的5大原則及其之間的關係
#3.1 OO設計原則的總結
※單一職責原則:就一個類別而言,應該只有一個造成它變化的原因。單一是一個類的優良設計。交雜不清的職責將使得程式碼看起來特別彆牽一發而動全身,有失美感和必然導致醜陋的系統錯誤風險。
※開放封閉原則:是說軟體實體(類別、模組、函數等等)應該可以擴充但不可修改。實現開開放封閉原則的核心思想是對抽象編程,而不對具體編程,因為抽象相對穩定。讓類別依賴固定的抽象,所以修改就是封閉的;而透過物件導向的繼承和多型機制,又可以實現對抽象類別的繼承,透過覆寫其方法來改變固有行為,實現新的拓展方法,所以就是開放的。 「需求總是改變」沒有不變的軟體,所以就需要用封閉開放原則來封閉變化滿足需求,同時還能維持軟體內部的封裝系統穩定,不被需求的變化影響。
※依賴倒置原則:依賴抽象,不要依賴具體。抽 象的穩定性決定了系統的穩定性,因為抽像是不變的,依賴抽像是物件導向設計的精髓,也是依賴倒置原則的核心。依賴抽像是一個通用的原則,而某些時候依 賴於細節則是在所難免的,必須權衡在抽象和具體之間的取捨,方法不是一層不變的。依賴抽象,就是對介面編程,不要對實作編程。
※里氏代換原則:子類型必須能夠替換到他們的父類型。 Liskov 替換原則,主要著眼於對抽象和多態建立在繼承的基礎上,因此只有遵循了Liskov替換原則,才能保證繼承復用是可靠地。實現的方法是面向介面程式設計:將公共部分抽象化為基底類別介面或抽象類,透過ExtractAbstractClass,在子類別中透過覆寫父類別的方法實作新的方式支持同樣的職責。 Liskov替 換原則能夠確保系統具有良好的拓展性,同時實現基於多態性的抽象機制,能夠減少程式碼冗餘,避免運作期間的類型判別。
※介面隔離原則: 多個和客戶相關的介面比一個通用介面好。分離的手段主要有以下兩種:1、委託分離,透過增加一個新的類型來委託客戶的請求,隔離客戶和介面的直接依賴,但是會增加系統的開銷。 2.多重繼承分離,透過介面多繼承來實現客戶的需求,這種方式是較好的。
下邊是前面沒有提到過的兩個原則,也是設計時要考慮的重要原則。
※迪米特法則:不互相直接溝通的類別之間,不要直接發生交互作用。如果兩個類別不必彼此直接通信,那麼這兩個類別就不應發生直接的交互作用。如果一個類別需要呼叫領一個類別的某個方法話,可以透過第三者轉發這個呼叫。迪米特法則首先強調的前提是在類別的設計上,每一類都應盡量降低成員的存取權限。它的根本思想是強調類別之間的鬆散耦合。
※合成/聚合重複使用原則:盡量使用合成/聚合,盡量不要使用繼承。合成(Composition)和聚合(Aggregation)都是關聯的特殊種類,聚合表示一種弱的擁有關係;合成這是一種強的擁有關係,體現了嚴格的部分和整體的關係,部分和整體的生命週期一樣。優先使用合成或聚合原則將有助於保持每個類別被封裝,並被集中在單一任務上。這樣類別和類別繼承層次會保持較小規模,並且不太可能成長為不可控制的龐然大物
#3.2 OO設計原則之間的關係
1. 實現「開-閉」原則(OCP)的關鍵步驟是抽象化。基底類別與子類別之間的繼承關係就是抽象化的體現。因此里氏代換原則是實現抽象化的具體步驟的規範。違反里氏代換原則意味著違反了「開-閉」原則,反之未必。
2. 「開-閉」原則與依賴倒轉原則(DIP)是目標與手段的關係。如果說開閉原則是目標,依賴倒閉原則是到達"開閉"原則的手段。如果要達到最好的"開閉"原則,就要盡量的遵守依賴倒轉原則,依賴倒轉原則是對"抽象化"的最好規範。
3. 里氏代換原則(LSP)是依賴倒轉原則的基礎,依賴倒轉原則是里氏代換原則的重要補充。
4. 介面分離原則(ISP)也是確保「開-閉」原則的一個重要手段。
5. 對於單一職責原則(SRP),個人認為盡量做到為好,職責越單一,「開-閉」和里氏代換越容易實現。
四. OO設計原則和目標的關係
1.可擴展性Extensibility :允許一個具有同樣介面的新類別取代舊類,是對抽象介面的複用。客戶端依賴抽象接口,而不是一個具體實現類,使得這個具體類可以被別的具體類替換,而不影響客戶端。以下原則實現可擴展性。
※開/閉原則
※里氏替換原則
※依賴倒轉原則
※合成/聚合復用原則
2.可修改性Flexibility:模組相對獨立,通訊盡可能少。這樣當一個模組修改時,對別的模組的影響很小。
以下原則實作可修改性。
※開/閉原則
※迪米特法則
※介面隔離原則
3、可替換性Pluggability:
# #當一部分不再滿足需求時,可以將舊的部分拔出,新的部分插入。
以下原則實現可替換性。
※開/閉原則
※里氏代換原則※依賴倒轉原則※合成/聚合復用原則
五. OO(物件導向)的設計流程1. 分析式樣,進行機能分類。 2. 根據機能進行類別的抽象化。
※ 類別的抽象 - 在這裡步裡,我們可以根據 “單一職責原則”,進行類別的具體抽象。盡量做到,類別的功能單一和清晰化。 ※ 封裝變化點– 使用封裝來建立物件
之間的分界層,讓設計者可以在分界層的一側進行修改,而不會對另一側產生不良的影響,從而實現層次間的鬆散耦合。3. 設計抽象基底類別和介面類別。
※ 在進行基本的基底類別的抽象和介面定義時,要遵照「介面分離原則」進行介面的抽象化。
※ 在設計介面和基類時,不要總是注意細節,要記住針對介面編程,而不是針對實作編程。
4.決定類別間的耦合關係。
4.1 決定耦合的程度的依據何在呢?
※ 簡單的說,就是依照需求的穩定性,來決定耦合的程度。
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