面向对象设计的5个原则
《面向对象程序设计》课程设计
《面向对象程序设计》课程设计在当今数字化的时代，计算机程序设计的重要性日益凸显。
而面向对象程序设计作为一种重要的编程范式，在软件开发中发挥着关键作用。
本次课程设计旨在深入探究面向对象程序设计的原理、方法和应用，培养学生的编程思维和实践能力。
一、课程目标1、掌握面向对象的基本概念，如类、对象、封装、继承和多态等。
2、学会使用面向对象的方法进行问题分析和程序设计。
3、能够运用常见的编程语言（如 Java、C+＋等）实现面向对象的程序。
4、培养团队合作精神和解决实际问题的能力。
二、课程内容1、面向对象的基本概念类与对象的定义和关系封装的实现和意义继承的概念和分类（单继承、多继承）多态的表现形式（重载、覆盖）2、面向对象的设计原则单一职责原则开放封闭原则里氏替换原则依赖倒置原则接口隔离原则迪米特法则3、常用的设计模式创建型模式（工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式等）结构型模式（适配器模式、桥接模式、装饰器模式等）行为型模式（策略模式、责任链模式、观察者模式等）4、编程语言的实践选择一种主流的编程语言（如 Java 或 C+＋），进行实际的编程练习。
完成从简单的控制台应用程序到复杂的图形用户界面应用程序的开发。
三、课程实施1、理论教学通过课堂讲解、案例分析和讨论，让学生理解面向对象程序设计的基本概念和原理。
2、实践教学安排实验课程，让学生在实际操作中掌握编程语言的使用和面向对象程序的开发。
布置课程设计项目，要求学生以小组形式完成一个具有一定规模和复杂度的应用程序。
3、教学资源提供相关的教材、参考书籍和在线资源，方便学生自主学习。
利用在线教学平台，发布教学资料、作业和答疑。
四、课程考核1、平时成绩包括考勤、课堂表现、作业完成情况等。
2、实验成绩根据实验报告和实验项目的完成情况进行评定。
3、课程设计成绩从项目的需求分析、设计方案、代码实现、测试结果和团队协作等方面进行综合评价。
五、课程设计项目示例以“学生管理系统”为例，介绍面向对象程序设计的应用。
请简述面向对象设计的启发规则
请简述面向对象设计的启发规则在设计中，我们往往会根据自己已有的经验进行面向对象程序的编写。
但是实际上我们不知道为什么要这样做？我们可以怎样更好地改进面向对象设计呢？这个问题值得我们深入思考，也是我们本节课要解决的内容。
在开始之前，先给大家简单介绍一下面向对象程序设计的基本概念和几条设计规则。
1、主体是能被用户直接使用的工具，它对系统资源有使用权。
2、主体应该提供完成特定功能的信息，而不是说明完成某些特定功能所需要的过程和逻辑。
3、主体应该是对现实世界的抽象，而不是对人类经验的简单总结。
4、从属关系应该明确，如果两个主体间没有从属关系，那么从属关系就失去了意义。
5、复杂性应该控制在一定范围内。
6、如果存在可由子类扩充的方法，它也应该可以被子类继承。
7、通常情况下，应该为不同类型的方法分别提供相应的接口，方便它们互相调用。
8、面向对象的程序设计方法要求软件系统必须具备三个基本特性：封装性、继承性和多态性。
下面我们来看一个简单的例子，加深一下对这些概念的理解。
请读者帮助我们完善这个示例。
从上面的示例可以看出面向对象的程序设计方法适用于开发大规模软件系统，但是对于我们日常开发小规模程序来说还不够合适，所以我们在这里再来简化一下，并且通过进一步思考和分析，让学生自己来归纳和总结这些设计原则。
请同学们观察上面的例子，哪些符合了面向对象程序设计的启发规则？哪些又不符合？为什么？启发规则在各种各样的软件开发中都有存在，请大家想一想你在学习软件工程的时候，是否也曾经犯过上面的错误呢？在以后的软件工程教学过程中，我们可以利用各种各样的事物作为载体，把这些启发规则作为设计的准则贯穿于整个软件开发的过程当中，让学生能够轻松地掌握这些原则，真正做到举一反三，触类旁通。
3、对象只需要在主体中出现一次，而不需要其它任何操作。
4、主体可以被组合和重用。
5、如果程序中需要用到类或抽象类的话，那么应该尽量不重复使用。
6、如果子类可以扩展父类的功能，那么应该尽量少的使用重复的功能。
软件工程第十一章面向对象设计
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01
抽象类是一种不能被实例化的 类，它只能被其他类继承。
02
抽象类可以包含抽象方法和具 体方法。抽象方法是没有具体 实现的方法，需要在继承抽象 类的子类中实现。
03
通过继承抽象类，子类可以继 承抽象类的属性和方法，并且 可以重写或实现抽象类中的方 法。
接口与抽象类的选择
在设计软件时，选择使用接口还是抽象类取决于具体需求和设计目标。
关系
关系描述了对象之间的交互和联系。 常见的关系包括关联、聚合和继承。
继承与多态的设计
继承
继承是一种实现代码重用的方式，子类可以继承父类的属性和方法，并可以扩展或覆盖它们。通过继承，可以建 立类之间的层次结构，使得代码更加清晰和易于维护。
多态
多态是指一个接口可以有多种实现方式，或者一个对象可以有多种形态。多态可以提高代码的灵活性和可扩展性， 使得程序更加易于维护和修改。
02
类与对象的设计
类的定义与属性
类的定义
类是对象的抽象，它描述了一组具有相同属性和行为的对象。类定义了对象的结构、行为和关系。
属性
属性是类中用于描述对象状态的变量。每个对象都有其自己的属性值，这些属性值决定了对象的状态 。
对象的行为与关系
行为
行为是类中定义的方法，用于描述对 象可以执行的操作。方法定义了对象 的行为和功能。
高层模块不应该依赖于低层模块，它们都应 该依赖于抽象。
面向对象设计的优势
提高代码可重用性
通过类和继承实现代码重用，减少重 复代码。
提高代码可维护性
面向对象设计使得代码结构更加清晰， 易于理解和维护。
提高开发效率
通过快速原型开发，快速构建软件系 统。
《实用软件工程》第9章 面向对象设计
• 信息隐藏：对于类而言，其内部信息如属性的表示方法和操作的实现算法，对 外界是隐藏的。外界通过有限的接口来访问类的内部信息。
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9.3.2 面向对象设计的原则
• 低耦合：在面向对象设计中，耦合主要指对象之间相互关联的紧密程度，低耦 合有利于降低一个模块改变对其他模块的影响。
• 高内聚：内聚与耦合密切相关，低耦合往往意味着高内聚，高内聚有助于提高 系统独立性。
但随着需求理解的加深，以及对系统认识程度的逐步 提高，设计人员还要对模型进行修正和完善。 • 设计任务管理子系统包括确定任务，分配任务，还包 括权衡一致性、成本、性能等因素以及未来可扩充性。 • 设计数据管理子系统，需要设计数据格式以及相应的 服务，设计数据格式的方法与所用的数据存储管理模 式密切相关，不同数据存储管理模式时，属性和服务 的设计方法是不同的。
9.2 面向对象设计与面向对象分析的关系
• 设计阶段的任务是及时把分析阶段得到的需求转变成符合各项要求的 系统实现方案。与传统的软件工程方法不同的是，面向对象的方法不强调 需求分析和软件设计的严格区分。实际上，面向对象的需求分析和面向对 象的设计活动是一个反复迭代的过程，从分析到设计的过渡，是一个逐渐 扩充、细化和完善分析阶段所得到的各种模型的过程。严格的意义上来讲， 从面向对象分析到面向对象设计不存在转换问题，而是同一种表示方法在 不同范围的运用。面向对象设计也不仅仅是对面向对象分析模型进行细化。
• （2）人机交互子系统包括有效的人机交互所需的显示和输入，这些类在很大程度上 依赖于所用的图形用户界面环境，例如Windows、Delphi、C++，而且可能包括“窗 口”、“菜单”、“滚动条”、“按钮”等针对项目的特殊类。
25
9.5.1 系统分解
面向对象程序设计课堂笔记
面向对象程序设计课堂笔记1.面向对象编程(OOP)的概念：OOP是一种编程范式，其核心思想是将现实世界的事物抽象成类、对象等概念，通过封装、继承、多态等特性来实现代码的复用、可维护性和可扩展性。
2. 类和对象的概念：类是一种抽象的概念，用来描述一类具有相同特征与行为的事物；对象是类的一个具体实例，它具有该类定义的属性和行为。
3. 封装的概念：封装是OOP的一种基本特性，它将数据和行为封装在一个类中，外部无法直接访问类内部的数据，只能通过类提供的公共接口(方法)访问和修改数据。
4. 继承的概念：继承是OOP的一种基本特性，它允许子类继承父类的属性和行为，并可以在此基础上扩展和重写父类的方法。
5. 多态的概念：多态是OOP的一种基本特性，它允许不同的对象对同一消息做出不同的响应，即同一方法在不同对象上的表现形式不同。
6. 接口的概念：接口是一种抽象的概念，用来描述一个类所提供的方法和属性，而不涉及具体的实现细节。
它可以让多个类实现相同的接口，从而提高代码的灵活性和可扩展性。
7. 设计模式的概念：设计模式是一种被广泛应用的编程思想，它提供了一套经验丰富的解决方案来解决常见的软件设计问题，如单例模式、工厂模式、观察者模式等。
8. SOLID原则的概念：SOLID原则是面向对象设计的基本原则，它由5个原则组成，分别是单一职责原则、开闭原则、里式替换原则、接口隔离原则和依赖倒置原则。
这些原则旨在提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。
9. UML图的概念：UML图是一种用来描述软件系统结构和行为的标准化图形语言，它包括用例图、类图、时序图、活动图等多种类型，可以帮助开发人员更好地理解和设计软件系统。
10. 实践中的应用：在实际的编程中，需要根据具体的业务需求和设计要求来运用面向对象的思想和技术进行程序设计。
同时，也需要不断学习和掌握新的技术和工具，以提高自己的编程能力和水平。
面向对象设计的三大原则,理解并能举例
面向对象设计的三大原则，理解并能举例
面向对象编程设计有三大原则，分别是封装（Encapsulation）、继承（Inheritance）和多态（Polymorphism）。
1. 封装（Encapsulation）：封装是将数据和相关行为（方法）
组合在一个类中，以实现隐藏内部实现细节的原则。
通过封装，可以将一组数据和对它们的操作封装在一个类中，对外部只暴露必要的接口，隐藏了实现的细节，提高了代码的安全性和可维护性。
例如，一个汽车类可以封装了颜色、品牌、速度等变量和加速、刹车等方法，对外只提供加速和刹车的接口，而隐藏了内部细节。
2. 继承（Inheritance）：继承是指创建一个新类（子类）从已
有的类（父类）中继承属性和方法的过程。
子类可以通过继承父类的特性来扩展和增强功能，并且可以重用已有的代码。
例如，有一个动物类，定义了一些公共属性和方法，然后创建了狗类和猫类继承动物类，狗类和猫类就可以共享动物类的一些功能，同时可以根据需要添加自己的特定功能。
3. 多态（Polymorphism）：多态是指同一类对象在不同情况下
可以表现出不同的行为。
对象多态性使用继承和接口实现，通过动态绑定和方法重写，允许不同的对象对同一个方法做出不同的响应。
例如，一个动物类中有一个叫声的方法，猫类和狗类都继承了动物类，并重写了叫声的方法，当通过调用叫声方法时，猫和狗的叫声不同，实现了多态性。
这三个原则是面向对象设计的基石，有助于实现代码的可重用性、可扩展性和灵活性。
跟我学面向对象设计中的五大原则——“单一职责”原则
不管它是不是用到了数据连接功能。 （4）改进的设计方案
我们应该把这两部分适当的分离开来，重新对上面的接口进行设计：
class SomeDBConnectionBean
杨教授大学堂，版权所有，盗版必究。
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{ public void ConnectDB() { } public void DisConnectDB() { } //other DB Functions;
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们写到同一个类体中，否则代码将会很混乱。 同时，在业务处理层的设计中，我们将各个业务模块中的共同功能要求抽出放到业务
基类中，这样使的各个子类完成其特有的功能。从而分清基类的职责（完成共同的功能实 现）和各个子类的职责（完成各个具体的业务功能实现）。 （2）应用示例代码----没有遵守单一职责原则时的代码 import java.sql.*; import java.io.*; public class JavaJdbc {
this.dbConnection = dbConnection; } }
1.1.2 遵守单一职责原则的应用示例
1、单一职责原则应用示例之一 （1）问题的技术背景
在数据访问层组件的设计中，我们将其拆分为数据实体类、数据访问逻辑组件和数据 连接组件的目的，就是为了能够遵守组件类在设计时的“单一职责愿则”。从而避免将它
try { Class.forName(DBDriver); } catch(ClassNotFoundException e) { System.out.println(e); } try {
面向对象设计模型
面向对象设计模型引言面向对象设计模型是软件工程中一种常用的设计方法，通过将事物抽象为对象，然后通过对象之间的交互来解决问题。
面向对象设计模型有助于构建可维护、可重用和可扩展的软件系统。
本文将介绍面向对象设计模型的基本概念，以及如何应用它来设计高质量的软件系统。
什么是面向对象设计模型面向对象设计模型是一种软件设计方法，它将事物抽象为对象，对象之间通过消息传递来进行通信和协作。
面向对象设计模型的核心概念包括封装、继承和多态。
•封装：封装是将数据和行为组合到一个对象中，并对外部隐藏对象的内部细节。
通过封装，可以将复杂的系统拆分为多个简单的对象，每个对象只需关注自身的责任和行为。
•继承：继承是一种机制，允许在现有的类基础上创建新的类，并且继承原有类的属性和方法。
通过继承，可以实现代码的复用，减少重复编写类似的代码。
•多态：多态是指同一种方法可以根据接收到的不同对象所属的类而表现出不同的行为。
通过多态，可以提高代码的灵活性和可扩展性。
面向对象设计模型的目标是创建易于理解、可重用、可扩展和可维护的软件系统。
它强调将系统分解为小而简单的对象，每个对象都有明确的职责和行为。
通过对象之间的交互，可以实现系统的功能。
面向对象设计模型的设计原则面向对象设计模型遵循一些设计原则，这些原则有助于创建高质量的软件系统。
下面介绍几个常用的设计原则：1.单一职责原则（SRP）：一个类应该只有一个责任，在软件设计中，应该将不同的职责分离到不同的类中。
这样可以提高类的内聚性和代码的可读性。
2.开放封闭原则（OCP）：软件系统的设计应该对扩展开放，对修改关闭。
这意味着通过添加新的代码来扩展系统的功能，而不是修改已有的代码。
这样可以减少系统的风险，提高可维护性。
3.里氏替换原则（LSP）：子类型必须能够替换掉它们的父类型。
这意味着在使用继承时，子类不应该破坏父类的特性和约束。
这样可以使得系统更加灵活，可扩展。
4.接口隔离原则（ISP）：使用多个专门的接口，而不是一个总接口。
面向对象设计六大原则
面向对象设计六大原则面向对象设计的原则是面向对象思想的提炼，它比面向对象思想的核心要素更具可操作性，但与设计模式相比，却又更加的抽象，是设计精神要义的抽象概括。
形象地将，面向对象思想像法理的精神，设计原则则相对于基本宪法，而设计模式就好比各式各样的具体法律条文了。
面向对象设计原则有6个：开放封闭原则，单一职责原则，依赖倒置原则，Liskov替换原则，迪米特法则和接口隔离原则或合成/聚合复用原则（不同资料略有不同，这里对7个都做了整理）。
1单一职责原则(Single Responsibility Principle SRP)There should never be more than one reason for a class to change. 什么意思呢？所谓单一职责原则就是一个类只负责一个职责，只有一个引起变化的原因。
如果一个类承担的职责过多，就等于把这些职责耦合在一起，一个职责的变化会削弱或抑制这个类完成其他职责的能力，这个耦合会导致脆弱的设计。
软件设计真正要做的许多内容，就是发现职责并把这些职责相互分离；如果能够想到多于一个动机去改变一个类，那么这个类就具有多于一个职责，就应该考虑类的分离。
以调制解调器为例如下图：从上述类图里面我们发现有四个方法Dial(拨通电话)，Hangup(挂电话)，Receive(收到信息)，Send(发送信息)，经过分析不难判断出，实际上Dial(拨通电话)和Hangup(挂电话)是属于连接的范畴，而Receive(收到信息)和Send(发送信息)是属于数据传送的范畴。
这里类包括两个职责，显然违反了SRP。
这样做有潜在的隐患，如果要改变连接的方式，势必要修改Modem，而修改Modem 类的结果导致凡事依赖Modem类可能都需要修改，这样就需要重新编译和部署，不管数据传输这部分是否需要修改。
因此要重构Modem类，从中抽象出两个接口，一个专门负责连接，另一个专门负责数据传送。
面向对象设计5大基本原则
⾯向对象设计5⼤基本原则⾯向对象设计模式有5⼤基本原则：单⼀职责原则、开发封闭原则、依赖倒置原则、接⼝隔离原则、Liskov替换原则。
1、单⼀职责原则(SRP)： 1.1，SRP(Single Responsibilities Principle)的定义：就⼀个类⽽⾔，应该仅有⼀个引起它变化的原因。
简⽽⾔之，就是功能要单⼀。
1.2，如果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它职责的能⼒。
这种耦合会导致脆弱的设计，当变化发⽣时，设计会遭受到意想不到的破坏。
1.3，软件设计真正要做的许多内容，就是发现职责并把那些职责相互分离。
⼩结：单⼀职责原则可以看做是低耦合、⾼内聚在⾯向对象原则上的引申，将职责定义为引起变化的原因，以提⾼内聚性来减少引起变化的原因。
职责过多，可能引起它变化的原因就越多，这样导致职责依赖，相互之间就会产⽣原因，⼤⼤损伤其内聚性和耦合度。
2、开放-封闭原则(OCP)： 2.1，OCP(Open-Close Principle)的定义：就是说软件实体(类，⽅法等等)应该可以扩展，但是不能修改。
它是软件设计中也是最重要的⼀种设计原则。
2.2，OCP的两个特征： 2.2.1> 对于扩展是开放的。
2.2.2> 对于修改是封闭的。
2.3，什么时候应⽤OCP原则呢？ 在我们最初编写代码时，假设变化不会发⽣，当变化发⽣时，我们就创建抽象(⽐如抽象类，接⼝等等)来隔离以后发⽣的同类变化。
2.4，开放-封闭原则是⾯向对象设计的核⼼所在。
遵循这个原则可以带来⾯向对象技术所声称的巨⼤好处，也就是可维护，可扩展，可复⽤，灵活性好。
开发⼈员应该仅对程序中呈现出频繁变化的那些部分做出抽象，然⽽，对于应⽤程序中的每个部分都刻意地进⾏抽象同样不是⼀个好主意。
拒绝不成熟的抽象和抽象本⾝⼀样重要。
2.5，OCP的UML图：⼩结：开放封闭原则是⾯向对象设计的核⼼所在。
面向对象六大基本原则的理解
⾯向对象六⼤基本原则的理解在学习设计模式的时候，总是被推荐先学习⼀下⾯向对象的六⼤原则，学习后果然受益匪浅。
以下完全是我对六⼤基本原则的理解，和官⽹解释可能有出路，⽽且我更多是站在设计模式的⾓度，⽽不是⾯向对象的⾓度理解，如果有什么错误，敬亲谅解。
1.开闭原则很多教程都把开闭原则作为这六⼤原则中最基本的原则，也就是说他是各个原则的核⼼。
开闭原则指的是，⼀个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放，对修改关闭。
⾄于这个具体怎么理解，我也看了很多教程，有些教程说当我们遇到新的需求，就需要我们对我们模块继承的形式进⾏扩展，⽽不是修改代码。
这样的解释貌似有道理，但是如果真的这样做了，程序结构只会更加复杂，业务逻辑只会更不清晰，完全是⼀种作死的做法。
当业务发⽣改变的时候，肯定是要修改代码的，不需要的东西留着只会让程序臃肿，让维护者搞不清什么是有⽤的代码，什么是已经过时的代码。
我不太相信开闭原则的真谛是让我们⾛向这样⼀个死胡同。
对于开闭原则，我的理解是，我们在设计软件的时候，⾸先要搞清楚程序当中什么是未来可能变化的，什么是未来不会变化的。
对于可能变化的东西，我们要提前给与可以对应的扩展接⼝。
当然实际开发中，即便是我们认为这些不会变化的地⽅，未来还是可能变化的，这种变化就只能改代码了，但是这种修改仅仅只是改变个别细节，整体架构往往不会变化。
⽽对于可能变化的地⽅，我们要给出可以⾜够扩展的空间，让其能够⾃由扩展，基本发⽣了重⼤的需求变更，整体架构也不会受影响。
例如：⼯⼚模式中，我们将创建对象的过程封装了起来，这样创建对象对的过程中，创建的代码就和调⽤的代码尽可能地解除了耦合。
创建过程可能是变化的，⽽调⽤过程往往是不变的。
我们创建⼀个对象之后，需要为其初始化，设定⼀些配置，这个过程需要我们给出可以扩展的余地，⽽且要求扩展的时候不能影响调⽤部分，所以需要使⽤⼯⼚模式，将可变的创建过程封装起来，供不变的调⽤模块。
这样说来，开闭原则的核⼼是解耦了？没错，我认为开闭原则讲的就是解构，但是他要求我们在设计的时候，重点要预判出什么地⽅是会发⽣变化的，并要为变化的地⽅留出余地。
面向对象的5个基本设计原则
面向对象的5个基本设计原则：单一职责原则（Single-Resposibility Principle）其核心思想为：一个类，最好只做一件事，只有一个引起它的变化。
单一职责原则可以看做是低耦合、高内聚在面向对象原则上的引申，将职责定义为引起变化的原因，以提高内聚性来减少引起变化的原因。
职责过多，可能引起它变化的原因就越多，这将导致职责依赖，相互之间就产生影响，从而大大损伤其内聚性和耦合度。
通常意义下的单一职责，就是指只有一种单一功能，不要为类实现过多的功能点，以保证实体只有一个引起它变化的原因。
专注，是一个人优良的品质；同样的，单一也是一个类的优良设计。
交杂不清的职责将使得代码看起来特别别扭牵一发而动全身，有失美感和必然导致丑陋的系统错误风险。
开放封闭原则（Open-Closed principle）其核心思想是：软件实体应该是可扩展的，而不可修改的。
也就是，对扩展开放，对修改封闭的。
开放封闭原则主要体现在两个方面1、对扩展开放，意味着有新的需求或变化时，可以对现有代码进行扩展，以适应新的情况。
2、对修改封闭，意味着类一旦设计完成，就可以独立完成其工作，而不要对其进行任何尝试的修改。
实现开开放封闭原则的核心思想就是对抽象编程，而不对具体编程，因为抽象相对稳定。
让类依赖于固定的抽象，所以修改就是封闭的；而通过面向对象的继承和多态机制，又可以实现对抽象类的继承，通过覆写其方法来改变固有行为，实现新的拓展方法，所以就是开放的。
“需求总是变化”没有不变的软件，所以就需要用封闭开放原则来封闭变化满足需求，同时还能保持软件内部的封装体系稳定，不被需求的变化影响。
Liskov替换原则（Liskov-Substituion Principle）其核心思想是：子类必须能够替换其基类。
这一思想体现为对继承机制的约束规范，只有子类能够替换基类时，才能保证系统在运行期内识别子类，这是保证继承复用的基础。
在父类和子类的具体行为中，必须严格把握继承层次中的关系和特征，将基类替换为子类，程序的行为不会发生任何变化。
面向对象设计7大原则设计7大原则.ppt
接口隔离原则实例
• 下图展示了一个拥有多个客户类的系统，在系统中定义了一个巨大的接口（ 胖接口）AbstractService来服务所有的客户类。可以使用接口隔离原则对其进 行重构。
接口隔离原则实例
ClientA ClientB ClientC
AbstractServiceA
+ operatorA () : void ... AbstractServiceB
• 类的职责主要包括两个方面：数据职责和行为职责，数据职责通过其 属性来体现，而行为职责通过其方法来体现。
• 单一职责原则是实现高内聚、低耦合的指导方针，在很多代码重构手 法中都能找到它的存在，它是最简单但又最难运用的原则，需要设计 人员发现类的不同职责并将其分离，而发现类的多重职责需要设计人 员具有较强的分析设计能力和相关重构经验。
依赖倒转原则实例
• 需求说明
• 由于需求的变化，该系统可能需要增加新的数据源或者新的文件格式 ，每增加一个新类型的数据源或者新类型的文件格式，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。
依赖倒转原则实例
接口隔离原则
• 接口隔离原则定义
• 里氏代换原则是实现开闭原则的重要方式之一，由于使用 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。
里氏代换原则分析
喜欢动物喜欢猫 因为猫是动物 ☺
里氏代换原则实例
• 系统需要实现对重要数据（如用户密码）的加密处理，在数据操作类 (DataOperator)中需要调用加密类中定义的加密算法，系统提供了两个不同的 加密类，CipherA和CipherB，它们实现不同的加密方法，在DataOperator中可 以选择其中的一个实现加密操作。如图所示：
面向对象设计七大原则
⾯向对象设计七⼤原则1. 单⼀职责原则（Single Responsibility Principle）每⼀个类应该专注于做⼀件事情。
2. ⾥⽒替换原则（Liskov Substitution Principle）超类存在的地⽅，⼦类是可以替换的。
3. 依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle）实现尽量依赖抽象，不依赖具体实现。
4. 接⼝隔离原则（Interface Segregation Principle）应当为客户端提供尽可能⼩的单独的接⼝，⽽不是提供⼤的总的接⼝。
5. 迪⽶特法则（Law Of Demeter）⼜叫最少知识原则，⼀个软件实体应当尽可能少的与其他实体发⽣相互作⽤。
6. 开闭原则（Open Close Principle）⾯向扩展开放，⾯向修改关闭。
7. 组合/聚合复⽤原则（Composite/Aggregate Reuse Principle CARP）尽量使⽤合成/聚合达到复⽤，尽量少⽤继承。
原则：⼀个类中有另⼀个类的对象。
细则单⼀职责原则（Single Responsibility Principle）因为：可以降低类的复杂度，⼀个类只负责⼀项职责，其逻辑肯定要⽐负责多项职责简单的多；提⾼类的可读性，提⾼系统的可维护性；变更引起的风险降低，变更是必然的，如果单⼀职责原则遵守的好，当修改⼀个功能时，可以显著降低对其他功能的影响。
需要说明的⼀点是单⼀职责原则不只是⾯向对象编程思想所特有的，只要是模块化的程序设计，都适⽤单⼀职责原则。
所以：从⼤局上看Android中的Paint和Canvas等类都遵守单⼀职责原则，Paint和Canvas各司其职。
⾥⽒替换原则（Liskov Substitution Principle）因为：⾥⽒替换原则告诉我们，在软件中将⼀个基类对象替换成它的⼦类对象，程序将不会产⽣任何错误和异常，反过来则不成⽴，如果⼀个软件实体使⽤的是⼀个⼦类对象的话，那么它不⼀定能够使⽤基类对象。
面向对象七大基本设计原则
面向对象七大基本设计原则面向对象设计原则是OOPS（Object-Oriented Programming System，面向对象的程序设计系统）编程的核心。
在设计面向对象的程序的时，模式不是一定要套的，但是有一些原则最好是遵守。
这些原则已知的有七个，包括：单一职责原则、开闭原则、里氏代换原则、依赖注入（倒转）原则、接口分离原则、迪米特原则、合成聚合复用原则。
原则一单一职责原则单一职责原则（SRP：Single responsibility principle）又称单一功能原则核心：解耦和增强内聚性（高内聚，低耦合）。
描述：类被修改的几率很大，因此应该专注于单一的功能。
如果你把多个功能放在同一个类中，功能之间就形成了关联，改变其中一个功能，有可能中止另一个功能，这时就需要新一轮的测试来避免可能出现的问题。
原则二里氏替换原则里氏替换原则（LSP：Liskov Substitution Principle）核心：在任何父类出现的地方都可以用他的子类来替代（子类应当可以替换父类并出现在父类能够出现的任何地方）四层含义：（1）子类必须完全实现父类的方法。
在类中调用其他类是务必要使用父类或接口，如果不能使用父类或接口，则说明类的设计已经违背了LSP原则。
（2）子类可以有自己的个性。
子类当然可以有自己的行为和外观了，也就是方法和属性（3）覆盖或实现父类的方法时输入参数可以被放大。
即子类可以重载父类的方法，但输入参数应比父类方法中的大，这样在子类代替父类的时候，调用的仍然是父类的方法。
即以子类中方法的前置条件必须与超类中被覆盖的方法的前置条件相同或者更宽松。
（4）覆盖或实现父类的方法时输出结果可以被缩小。
原则三依赖注入原则依赖注入原则（DIP：Dependence Inversion Principle）别名：依赖倒置原则或依赖反转原则核心：要依赖于抽象，不要依赖于具体的实现三层含义：（1）高层模块不应该依赖低层模块，两者都应该依赖其抽象（抽象类或接口）；（2）抽象不应该依赖细节（具体实现）；（3）细节（具体实现）应该依赖抽象。
开闭原则——面向对象程序设计原则
开闭原则——⾯向对象程序设计原则⽬录⽬录前⾔在软件开发中，为了提⾼软件系统的可维护性和可复⽤性，增加软件的可扩展性和灵活性，程序员要尽量根据 7 条原则来开发程序，从⽽提⾼软件开发效率、节约软件开发成本和维护成本。
我们将在下⾯的⼏节中依次来介绍这 7 条原则，本节⾸先介绍开闭原则。
开闭原则定义开闭原则规定“软件中的对象（类，模块，函数等等）应该对于扩展是开放的，但是对于修改是封闭的”，这意味着⼀个实体是允许在不改变它的源代码的前提下变更它的⾏为。
该特性在产品化的环境中是特别有价值的，在这种环境中，改变源代码需要代码审查，单元测试以及诸如此类的⽤以确保产品使⽤质量的过程。
遵循这种原则的代码在扩展时并不发⽣改变，因此⽆需上述的过程。
我们通常在程序设计中利⽤接⼝、抽象类、继承和实现等⽅式来体现开闭原则。
开闭原则作⽤开闭原则是⾯向对象程序设计的终极⽬标，它使软件实体拥有⼀定的适应性和灵活性的同时具备稳定性和延续性。
具体来说，其作⽤如下1. 对软件测试的影响软件遵守开闭原则的话，软件测试时只需要对扩展的代码进⾏测试就可以了，因为原有的测试代码仍然能够正常运⾏。
2. 可以提⾼代码的可复⽤性粒度越⼩，被复⽤的可能性就越⼤；在⾯向对象的程序设计中，根据原⼦和抽象编程可以提⾼代码的可复⽤性。
3. 可以提⾼软件的可扩展性和可维护性遵守开闭原则的软件，其稳定性⾼和延续性强，从⽽易于扩展和维护。
开闭原则案例1. 描述我们设计图书接⼝、电⼦书接⼝、以及SSM电⼦书类和美⾷书籍类。
电⼦书接⼝通过继承图书接⼝，对其进⾏了扩展，增加了getSize()⽅法，即获取电⼦书内存⼤⼤⼩。
SSM电⼦书类通过实现电⼦书接⼝进⼀步扩展，增加了SSMComtent⽅法。
美⾷书籍类通过实现图书接⼝，同样实现了扩展的⽅法。
以后如果我们有了更多的武侠类、游戏类……等书籍，不需要对原来的图书接⼝进⾏修改，只需要继承完成扩展即可。
2. uml 图3. 具体代码图书接⼝import java.util.Date;/*** 图书接⼝* 价格、书名、出版⽇期*/public interface IBook {double getPrince();String getName();Date publishDate();}电⼦书接⼝，扩展了⼀个⽅法获取电⼦书所占⼤⼩的⽅法。
Java面向对象设计的六大原则
Java⾯向对象设计的六⼤原则这是设计模式系列开篇的第⼀篇⽂章。
也是我学习设计模式过程中的总结。
这篇⽂章主要讲的是⾯向对象设计中，我们应该遵循的六⼤原则。
只有掌握了这些原则，我们才能更好的理解设计模式。
我们接下来要介绍以下6个内容。
单⼀职责原则——SRP开闭原则——OCP⾥式替换原则——LSP依赖倒置原则——DIP接⼝隔离原则——ISP迪⽶特原则——LOD单⼀职责原则单⼀职责原则的定义是就⼀个类⽽⾔，应该仅有⼀个引起他变化的原因。
也就是说⼀个类应该只负责⼀件事情。
如果⼀个类负责了⽅法M1,⽅法M2两个不同的事情，当M1⽅法发⽣变化的时候，我们需要修改这个类的M1⽅法，但是这个时候就有可能导致M2⽅法不能⼯作。
这个不是我们期待的，但是由于这种设计却很有可能发⽣。
所以这个时候，我们需要把M1⽅法，M2⽅法单独分离成两个类。
让每个类只专⼼处理⾃⼰的⽅法。
单⼀职责原则的好处如下：可以降低类的复杂度，⼀个类只负责⼀项职责，这样逻辑也简单很多提⾼类的可读性，和系统的维护性，因为不会有其他奇怪的⽅法来⼲扰我们理解这个类的含义当发⽣变化的时候，能将变化的影响降到最⼩，因为只会在这个类中做出修改。
开闭原则开闭原则和单⼀职责原则⼀样，是⾮常基础⽽且⼀般是常识的原则。
开闭原则的定义是软件中的对象(类，模块，函数等)应该对于扩展是开放的，但是对于修改是关闭的。
当需求发⽣改变的时候，我们需要对代码进⾏修改，这个时候我们应该尽量去扩展原来的代码，⽽不是去修改原来的代码，因为这样可能会引起更多的问题。
这个准则和单⼀职责原则⼀样，是⼀个⼤家都这样去认为但是⼜没规定具体该如何去做的⼀种原则。
开闭原则我们可以⽤⼀种⽅式来确保他，我们⽤抽象去构建框架，⽤实现扩展细节。
这样当发⽣修改的时候，我们就直接⽤抽象了派⽣⼀个具体类去实现修改。
⾥⽒替换原则⾥⽒替换原则是⼀个⾮常有⽤的⼀个概念。
他的定义如果对每⼀个类型为T1的对象o1,都有类型为T2的对象o2,使得以T1定义的所有程序P在所有对象o1都替换成o2的时候，程序P的⾏为都没有发⽣变化，那么类型T2是类型T1的⼦类型。
面向对象设计的七大原则
⾯向对象设计的七⼤原则在上⼀篇⾥我们谈了谈为何设计模式，那接下来我们再浅谈⼀下在⾯向对象设计中我们常常要遵循的⼀些原则。
这些原则是经过⽆数的前⼈总结出来的经验的结晶。
仅仅有遵循这些原则。
你才有可能涉及出优秀的代码。
今天我们要谈的原则有七⼤原则，即：单⼀职责。
⾥⽒替换。
迪⽶特法则，依赖倒转，接⼝隔离，合成/聚合原则。
开放-封闭。
1. 开闭原则定义：软件实体应当对扩展开放，对改动关闭。
这句话说得有点专业。
更通俗⼀点讲，也就是：软件系统中包括的各种组件，⽐如模块（Modules）、类（Classes）以及功能（Functions）等等。
应该在不改动现有代码的基础上。
去扩展新功能。
开闭原则中“开”。
是指对于组件功能的扩展是开放的。
是同意对其进⾏功能扩展的。
开闭原则中“闭”。
是指对于原有代码的改动是封闭的，即不应该改动原有的代码。
问题由来：凡事的产⽣都有缘由。
我们来看看。
开闭原则的产⽣缘由。
在软件的⽣命周期内，由于变化、升级和维护等原因须要对软件原有代码进⾏改动时。
可能会给旧代码中引⼊错误，也可能会使我们不得不正确整个功能进⾏重构，⽽且须要原有代码经过⼜⼀次測试。
这就对我们的整个系统的影响特别⼤。
这也充分展现出了系统的耦合性假设太⾼，会⼤⼤的添加后期的扩展。
维护。
为了解决问题，故⼈们总结出了开闭原则。
解决开闭原则的根本事实上还是在解耦合。
所以。
我们⾯向对象的开发，我们最根本的任务就是解耦合。
解决⽅法：当软件须要变化时。
尽量通过扩展软件实体的⾏为来实现变化。
⽽不是通过改动已有的代码来实现变化。
⼩结：开闭原则具有理想主义的⾊彩。
说的⾮常抽象，它是⾯向对象设计的终极⽬标。
其它⼏条原则，则能够看做是开闭原则的实现。
我们要⽤抽象构建框架，⽤实现扩展细节。
2. 单⼀职责原则（Single Responsibility Principle）定义：⼀个类。
仅仅有⼀个引起它变化的原因。
即：应该仅仅有⼀个职责。
每个职责都是变化的⼀个轴线。
面向对象设计的三个基本要素
面向对象设计的三个基本要素面向对象的三个基本特征是：封装、继承、多态。
1·封装性封装性是一种信息隐蔽技术，他体现于类的说明，是对象重要的特性。
封装使得数据和操作数据的方法封装为一个整体，想成独立性很强的模块，使得用户只能看到对象的外部特性（对象可以接受拿些信息，可以进行何种处理），而对象的内部特性（内部私有属性和实现处理能力的算法）用户是看不到的。
简而言之就是说，封装使对象的设计者与对象的使用者分开，使用者只要知道对象可以做什么就可以了，无需知道具体是怎么实现的。
借助封装有助于提高类和系统的安全性。
2·继承性继承是一种由已有类创建子类的机制，利用继承，可以先创建一个共有属性的一般类，根据这个类再创建具有特殊属性的子类，被继承的类成为父类，当然子类也可以成为父类来继续向下扩展。
3·多态性同一个信息被不同的对象接收到时可能产生不同的行为，这就是多态性。
有继承（接口）有重写，父类引用指向子类对象，就会产生多态。
多态可以改善程序的组织架构，提高程序的可扩展性。
二、面向对象设计的五个基本设计原则面向对象设计的五个基本设计原则是：单一职责原则（SRP）、开放封闭原则（OCP）、Liskov替换原则（LSP）、依赖倒置原则（DIP）、接口隔离原则（ISP）1·单一职责原则（Single-Responsibility Principle）其核心思想为：一个类只做一件事情，只有一个引起他的变化。
单一职责原则可以看做是低耦合，高内聚在面向对象原则上的隐身，将职责定义为引起变化的原因，以提高内举行来减少引起变化的原因。
职责过多可能引起他变化的原因也就越多，这将导致职责依赖，相互之间产生影响，从而大大损伤内聚性和耦合度。
单一职责就是指，只有一种单一的功能，不要为类实现过多的功能点，有些功能可以定义为接口来实现，以保证只有一个引起他变化的原因。
专注是一个人优良的品质。
同样的，单一也是一个类的优良设计，杂交不清的职责将使得代码看起来特别别扭，牵一发动全身，有失没敢和必然导致丑陋的系统错误风险。
简述面向对象设计的原则
简述面向对象设计的原则面向对象设计原则是一些指导原则，用于帮助开发者设计高质量、可维护、可扩展的面向对象程序。
这些原则是从实践中总结出来的，可以用于指导设计师在开发过程中做出正确的设计决策。
下面将详细介绍五个常用的面向对象设计原则。
1. 单一职责原则（Single Responsibility Principle，SRP）单一职责原则要求一个类应该只有一个引起它变化的原因。
换句话说，一个类应该只负责一项职责。
这样做的好处是，当需求发生变化时，只需修改与之相关的类，而不影响其他类。
这样可以降低类之间的耦合度，提高代码的可维护性和可复用性。
2. 开闭原则（Open-Closed Principle，OCP）开闭原则要求软件实体（类、模块、函数等）对扩展开放，对修改关闭。
这意味着，当需求发生变化时，应该通过扩展现有的实体来满足新的需求，而不是修改现有的代码。
通过使用抽象和接口来实现可扩展性，可以避免代码的大规模修改，减少出错的可能性。
3. 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，LSP）里氏替换原则要求子类型必须能够替换掉它们的父类型。
也就是说，父类型定义的所有功能在子类型中都应该可用，并且一致地实现。
这样才能确保代码的正确性和可靠性。
遵循里氏替换原则可以提高代码的可扩展性和可维护性，同时降低代码的复杂度。
4. 依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle，DIP）依赖倒置原则要求高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象。
换句话说，高层模块和低层模块都应该依赖于抽象类或接口，而不是具体的实现类。
这样可以降低模块之间的耦合度，提高代码的可扩展性和可重用性。
5. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）接口隔离原则要求一个类不应该依赖于它不需要的接口。
换句话说，一个类应该只关心它需要使用的方法，而不关心其他方法。
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Liskov替换原则(Liskov-Substituion Principle)。"子类型必须能够替换掉它们的基类型。"本原则和开放封闭原则关系密切，正是子类型的可替换性，才使得使用基类型模块无需修改就可扩充。Liskov替换原则从基于契约的设计演化而来，契约通过为每个方法声明"先验条件"和"后验条件"；定义子类时，必须遵守这些"先验条件"和"后验条件"。当前基于契的设计发展势头正劲，对实现"软件工厂"的"组装生产"梦想是一个有力的支持。
良性依赖原则。"不会在实际中造成危害的依赖关系，都是良性依赖。"通过分析不难发现，本原则的核心思想是"务实"，很好地揭示了极限编程(Extreme Programming)中"简单设计"各"重构"的理论基础。本原则可以帮助我们抵御"面向对象设计五大原则"以及设计模式的诱惑，以免陷入过度设计(Over-engineering)的尴尬境地，带来不必要的复杂性。
接口隔离原则(Interface-Segregation Principle)。"多个专用接口优于一个单一的通用接口。"本原则是单一职责原则用于接口设计的自然结果。一个接口应该保证，实现该接口的实例对象可以只呈现为单一的角色；这样，当某个客户程序的要求发生变化，而迫使接口发生改变时，影响到其他客户程序的可能生性小。
开放封闭原则(Open-Closed principle)。"软件实体应该是可以扩展的，但是不可修改。"本原则紧紧围绕变化展开，变化来临时，如果不必改动软件实体裁的源代码，就能扩充它的行为，那么这个软件实体设计就是满足开放封闭原则的。如果说我们预测到某种变化，或者某种变化发生了，我们应当创建抽象类来隔离以后发生的同类变化。在Java中，这种抽象是指抽象基类或接口；在C++中，这各抽象是指抽象基类或纯抽象基类。当然，没有对所有情况都贴切的模型，我们必须对软件实体应该面对的变化做出选择。
依赖倒置原则(Dependecy-Inversion Principle)。"抽象不应依赖于细节，细节应该依赖于抽象。"本原则几乎就是软件设计的正本清源之道。因为人解决问题的思考过程是先抽象后具体，从笼统到细节，所以我们先生产出的势必是抽象程度比较高的实体，而后才是更加细节化的实体。于是，"细节依赖于抽象"就意味着后来的依赖于先前的，这是自然而然的重用之道。而且，抽象的实体代表着笼而统之的认识，人们总是比较容易正确认识它们，而且本身也是不易变的，依赖于它们是安全的。依赖倒置原则适应了人类认识过程的规律，是面向对象设计的标志所在。