“是一个…的非凡类型”,而非“是一个由…所扮演的角色” 通过。乘 客和代理人都是非凡类型的人所扮演的角色。 n 永远不需要转化 通过。一个Passenger对象将保持不变;Agent对象亦然。 n 扩展,而非重写和废除 F 通过。 n 不要扩展一个工具类 F 通过。 n 在问题域内,特指一种角色,交易或设备 F 通过。PersonRole是一种类型的角色。 继续适用于此处! 继续/组合示例3
n “是一个…的非凡类型”,而非“是一个由…所扮演的角色” F 通过。预订和购买都是一种非凡类型的交易。 n 永远不需要转化 F 通过。一个Reservation对象将保持不变;Purchase对象亦然。 n 扩展,而非重写和废除 F 通过。 n 不要扩展一个工具类 F 通过。 n 在问题域内,特指一种角色,交易或设备 F 通过。是一种交易。 继续适用于此处! 继续/组合示例4
n “是一个…的非凡类型”,而非“是一个由…所扮演的角色” F 失败。预订不是一种非凡类型的observable。 n 永远不需要转化 F 通过。一个Reservation对象将保持不变。 n 扩展,而非重写和废除 F 通过。 n 不要扩展一个工具类 F 失败。Observable就是一个工具类。 n 在问题域内,特指一种角色,交易或设备 F 不适用。Observable是一个工具类,并非一个问题域的类。。 继续并非适用于此处! 继续/组合总结 n 组合与继续都是重要的重用方法 n 在OO开发的早期,继续被过度地使用 n 随着时间的发展,我们发现优先使用组合可以获得重用性与简单性更佳的设计 n 当然可以通过继续,以扩充(enlarge)可用的组合类集(the set of composable classes)。 n 因此组合与继续可以一起工作 n 但是我们的基本法则是: 优先使用对象组合,而非(类)继续 [ Favor Composition Over Inheritance ] 法则2:针对接口编程,而非(接口的)实现 [ Program To An Interface, Not An Implementation ] 接口 n 接口是一个对象在对其它的对象进行调用时所知道的方法集合。 n 一个对象可以有多个接口(实际上,接口是对象所有方法的一个子集) n 类型是对象的一个特定的接口。 n 不同的对象可以具有相同的类型,而且一个对象可以具有多个不同的类型。 n 一个对象仅能通过其接口才会被其它对象所了解。 n 某种意义上,接口是以一种非常局限的方式,将“是一种…”表达为“一种支持该接口的…”。 n 接口是实现插件化(pluggability)的要害 实现继续和接口继续 n 实现继续(类继续):一个对象的实现是根据另一个对象的实现来定义的。 n 接口继续(子类型化):描述了一个对象可在什么时候被用来替代另一个对象。 n C++的继续机制既指类继续,又指接口继续。 n C++通过继续纯虚类来实现接口继续。 n Java对接口继续具有单独的语言构造方式-Java接口。 n Java接口构造方式更加易于表达和实现那些专注于对象接口的设计。 接口的好处 n 优点: F Client不必知道其使用对象的具体所属类。 F 一个对象可以很轻易地被(实现了相同接口的)的另一个对象所替换。 F 对象间的连接不必硬绑定(hardwire)到一个具体类的对象上,因此增加了灵活性。 F 松散藕合(loosens coupling)。 F 增加了重用的可能性。 F 提高了(对象)组合的机率,因为被包含对象可以是任何实现了一个指定接口的类。 n 缺点: F 设计的复杂性略有增加 (译者注:接口表示“…像…”(LikeA)的关系,继续表示“…是…”(IsA)的关系,组合表示“…有…”(HasA)的关系。) 接口实例
n 该方法是指其它的一些类可以进行交通工具的驾驶,而不必关心其实际上是(汽车,轮船,潜艇或是其它任何实现了IManeuverabre的对象)。 法则3:开放-封闭法则(OCP) 软件组成实体应该是可扩展的,但是不可修改的。 [ Software Entities Should Be Open For Extension, Yet Closed For Modification ] 开放-封闭法则 n 开放-封闭法则认为我们应该试图去设计出永远也不需要改变的模块。 n 我们可以添加新代码来扩展系统的行为。我们不能对已有的代码进行修改。 n 符合OCP的模块需满足两个标准: F 可扩展,即“对扩展是开放的”(Open For Extension)-模块的行为可以被扩展,以需要满足新的需求。 F 不可更改,即“对更改是封闭的”(Closed for Modification)-模块的源代码是不答应进行改动的。 n 我们能如何去做呢? F 抽象(Abstraction) F 多态(Polymorphism) F 继续(Inheritance) F 接口(Interface)
n 一个软件系统的所有模块不可能都满足OCP,但是我们应该努力最小化这些不满足OCP的模块数量。 n 开放-封闭法则是OO设计的真正核心。 n 符合该法则便意味着最高等级的复用性(reusability)和可维护性(maintainability)。 OCP示例 n 考虑下面某类的方法:
n 以上函数的工作是在制订的部件数组中计算各个部件价格的总和。 n 若Part是一个基类或接口且使用了多态,则该类可很轻易地来适应新类型的部件,而不必对其进行修改。 n 其将符合OCP
n 但是在计算总价格时,若财务部颁布主板和内存应使用额外费用,则将如何去做。 n 下列的代码是如何来做的呢?
n 这符合OCP吗? n 当每次财务部提出新的计价策略,我们都不得不要修改totalPrice()方法!这并非“对更改是封闭的”。显然,策略的变更便意味着我们不得不要在一些地方修改代码的,因此我们该如何去做呢? n 为了使用我们第一个版本的totalPrice(),我们可以将计价策略合并到Part的getPrice()方法中。
n 这里是Part和ConcretePart类的示例:
n 但是现在每当计价策略发生改变,我们就必须修改Part的每个子类! n 一个更好的思路是采用一个PricePolicy类,通过对其进行继续以提供不同的计价策略:
n 看起来我们所做的就是将问题推迟到另一个类中。但是使用该解决方案,我们可通过改变Part对象,在运行期间动态地来设定计价的策略。 n 另一个解决方案是使每个ConcretePart从数据库或属性文件中获取其当前的价格。 单选法则 单选法则(the Single Choice Principle)是OCP的一个推论。 单选法则: 无论在什么时候,一个软件系统必须支持一组备选项,理想情况下,在系统中只能有一个类能够知道整个的备选项集合。 法则4:Liskov替换法则(LSP) 使用指向基类(超类)的引用的函数,必须能够在不知道具体派生类(子类)对象类型的情况下使用它们。 [ Function Thar Use Referennces To Base(Super) Classes Must Be Able To Use Objects Of Derived(Sub) Classes Without Knowing It ] Liskov替换法则 n 显而易见,Liskov替换法则(LSP)是根据我所熟知的“多态”而得出的。 n 例如:
n 方法drawShape应该可与Sharp超类的任何子类一起工作(或者,若Sharp为Java接口,则该方法可与任何实现了Sharp接口的类一起工作) n 但是当我们在实现子类时必须要谨慎对待,以确保我们不会无意中违反了LSP。
n 若一个函数未能满足LSP,那么可能是因为它显式地引用了超类的一些或所有子类。这样的函数也违反了OCP,因为当我们创建一个新的子类时,会不得不进行代码的修改。 LSP示例 n 考虑下面Rectangle类:
n 现在,Square类会如何呢?显然,一个正方形是一个四边形,因此Square类应该从Rectangle类派生而来,对否?让我们看一看! n 观察可得: F 正方形不需要将高和宽都作为属性,但是总之它将继续自Rectangle。因此,每一个Square对象会浪费一点内存,但这并不是一个主要问题。 F 继续而来的setWidth()和setHeight()方法对于Square而言并非真正地适合,因为一个正方形的高和宽是相同。因此我们将需要重写setWidth()和setHeight()方法。不得不重写这些简单的方法有可能是一种不恰当的继续使用方式。
n Square类如下:
n 看起来都还不错。但是让我们检验一下!
n 测试程序输出:
n 看上去似乎我们违反了LSP!
n 这里的问题出在哪里呢?编写testLsp()方法的程序员做了一个合理的假设,即改变Rectangle的宽而保持它的高不变。 n 在将一个Square对象传递给这样一个方法时产生了问题,显然是违反了LSP n Square和Rectangle类是相互一致和合法的。尽管程序员对基类作了合理的假设,但其所编写的方法仍然会导致设计模型的失败。 n 不能孤立地去看待解决方案,必须根据设计用户所做的合理假设来看待它们。
n 一个数学意义上的正方形可能是一个四边形,但是一个Square对象不是一个Rectangle对象,因为一个Square对象的行为与一个Rectangle对象的行为是不一致的! n 从行为上来说,一个Square不是一个Rectangle!一个Square对象与一个Rectangle对象之间不具有多态的特征。 总结 n Liskov替换法则(LSP)清楚地表明了ISA关系全部都是与行为有关的。 n 为了保持LSP(并与开放-封闭法则一起),所有子类必须符合使用基类的client所期望的行为。 n 一个子类型不得具有比基类型(base type)更多的限制,可能这对于基类型来说是合法的,但是可能会因为违反子类型的其中一个额外限制,从而违反了LSP! n LSP保证一个子类总是能够被用在其基类可以出现的地方!