面向对象的SOLID原则
简介
| 缩写 | 全称 | 中文 |
|---|---|---|
| S | The Single Responsibility Principle | 单一责任原则 |
| O | The Open Closed Principle | 开放封闭原则 |
| L | Liskov Substitution Principle | 里氏替换原则 |
| I | The Interface Segregation Principle | 接口分离原则 |
| D | The Dependency Inversion Principle | 依赖倒置原则 |
单一职责原则
一个类只应承担一种责任。换句话说，让一个类只做一件事。如果需要承担更多的工作，那么分解这个类。
举例
订单和账单上都有流水号、业务时间等字段。如果只用一个类表达，赋予其双重职责，后果:
- 特有属性和共有属性相互掺杂，难以理解;
- 修改一个场景可能会影响另一个场景。
正确的做法是拆成两个独立的类。
开放封闭原则
实体应该对扩展是开放的，对修改是封闭的。即，可扩展(extension)，不可修改(modification)。
举例
一个商户接入了多个付款方式，支付宝和微信支付，如果将调用支付API的类写成：
public class PayHandler {
public Result<T> pay(Param param) {
if(param.getType() == "ALIPAY") {
// 支付宝付款调用
...
} else if(param.getType() == "WeChatPay") {
// 微信支付付款调用
...
}
}
}
那么每次新加一种支付方式，或者修改原有的其中一种支付方式，都要修改PayHandler这个类，可能会影响现有代码。
比较好的做法是将不同的行为(支付方式)抽象，如下：
public class PayHandler {
private Map<String, PayProcessor> processors;
public Result<T> pay(Param param) {
PayProcessor payProcessor = processors.get(param.getType());
// 异常处理略
return payProcessor.handle(param);
}
}
interface PayProcessor {
Result<T> handle(Param param);
}
public class AlipayProcessor implements PayProcessor {
...
}
public class WeChatPayProcessor implements PayProcessor {
...
}
这样，新增支付方式只需要新增类，如果使用的是spring等容器，在xml配置对应key-value关系即可；修改已有的支付方式只需要修改对应的类。最大化地避免了对已有实体的修改。
里式替换原则
一个对象在其出现的任何地方，都可以用子类实例做替换，并且不会导致程序的错误。换句话说，当子类可以在任意地方替换基类且软件功能不受影响时，这种继承关系的建模才是合理的。
举例
经典的例子: 正方形不是长方形的子类。原因是正方形多了一个属性“长 == 宽”。这时，对正方形类设置不同的长和宽，计算面积的结果是最后设置那项的平方，而不是长*宽，从而发生了与长方形不一致的行为。如果程序依赖了长方形的面积计算方式，并使用正方形替换了长方形，实际表现与预期不符。
扩展
不能用继承关系(is-a)，但可以用委派关系(has-a)表达。上例中，可以使用正方形类包装一个长方形类。或者，将正方形和长方形作进一步抽象，使用共有的抽象类。
逸闻
“里氏”指的是芭芭拉·利斯科夫（Barbara Liskov，1939年－），是美国第一个计算机科学女博士，图灵奖、冯诺依曼奖得主，参与设计并实现了OOP语言CLU，而CLU语言对现代主流语言C++/Java/Python/Ruby/C#都有深远影响。其项目中提炼出来的数据抽象思想，已成为软件工程中最重要的精髓之一。（来源: 互动百科）
接口分离原则
客户(client)不应被强迫依赖它不使用的方法。即，一个类实现的接口中，包含了它不需要的方法。将接口拆分成更小和更具体的接口，有助于解耦，从而更容易重构、更改。
举例
仍以商家接入移动支付API的场景举例，支付宝支持收费和退费；微信接口只支持收费。
interface PayChannel {
void charge();
void refund();
}
class AlipayChannel implements PayChannel {
public void charge() {
...
}
public void refund() {
...
}
}
class WeChatChannel implements payChannel {
public void charge() {
...
}
public void refund() {
// 没有任何代码
}
}
第二种支付渠道，根本没有退款的功能，但是由于实现了PayChannel，又不得不将refund()实现成了空方法。那么，在调用中，这个方法是可以调用的，实际上什么都没有做!
改进
将PayChannel拆成各包含一个方法的两个接口PayableChannel和RefundableChannel。
依赖倒置原则
- 高层次的模块不应依赖低层次的模块，他们都应该依赖于抽象。
- 抽象不应依赖于具体实现，具体实现应依赖抽象。
实际上，依赖倒置是实现开闭原则的方法。
举例
开闭原则的场景仍然可以说明这个问题。以下换一种表现形式。
public class PayHandler {
public Result<T> pay(Param param) {
if(param.getType() == "ALIPAY") {
AlipayProcessor processor = new AlipayProcessor();
processor.hander(param);
...
} else if(param.getType() == "WeChatPay") {
WeChatPayProcessor processor = new WeChatPayProcessor();
processor.hander(param);
...
}
}
}
public class AlipayProcessor { ... }
public class WeChatPayProcessor { ... }
这种实现方式，PayHandler的功能(高层次模块)依赖了两个支付Processor(低层次模块)的实现。
扩展：IOC和DI
控制反转(IOC)和依赖注入(DI)是Spring中最重要的核心概念之一，而两者实际上是一体两面的。
- 依赖注入
- 一个类依赖另一个类的功能，那么就通过注入，如构造器、setter方法等，将这个类的实例引入。
- 侧重于实现。
- 控制反转
- 创建实例的控制权由一个实例的代码剥离到IOC容器控制，如xml配置中。
- 侧重于原理。
- 反转了什么：原先是由类本身去创建另一个类，控制反转后变成了被动等待这个类的注入。
后记
网络上很多文章中关于SOLID的介绍，语句都不通顺，徒增理解难度。如果对基本释义仍不能领会，可以参考 英文WIKI。