C++面向对象的五大原则

发布于 2020-9-17 11:34
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一:什么是面向对象

 

面向对象(Object Oriented,OO)是软件开发方法。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,扩展到如数据库系统、交互式界面、应用结构、应用平台、分布式系统、网络管理结构、CAD技术、人工智能等领域。面向对象是一种对现实世界理解和抽象的方法,是计算机编程技术发展到一定阶段后的产物。

 

二:面向对象的五大基本原则:SPR, OCP, LSP, DIP, ISP

 

1:单一职责原则SRP(Single Responsibility Principle):

 

是指一个类的功能要单一,不能包罗万象。如同一个人一样,分配的工作不能太多,否则一天到晚虽然忙忙碌碌的,但效率却高不起来。比如一个职员类,如果将工程师,销售人员,销售经理都放在这个类里面,每个方法都需要用 if else 来进行判断是那种情况,结构臃肿,且无论哪一个成员发生需求变化,就会改变整个职员类。

 

2:开放封闭原则OCP(Open-Close Principle)

 

一个模块在扩展性方面应该是开放的而在更改性方面应该是封闭的。比如:一个网络模块,原来只服务端功能,而现在要加入客户端功能,那么应当在不用修改服务端功能代码的前提下,就能够增加客户端功能的实现代码,这要求在设计之初,就应当将服务端和客户端分开,公共部分抽象出来。

 

3:里式替换原则LSP(the Liskov Substitution Principle LSP)

 

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。这是因为当子类可以替换父类,而软件单位的功能不受到影响的时候,基类才能真正的被复用,而子类也能在基类的基础上增加新的行为。

 

4:依赖倒置原则DIP(the Dependency Inversion Principle DIP)

 

传统的编程结构中,高层依赖于低层,上层模块都要依赖于下层子模块来实现。这样一旦下层模块的需求发生变化,就会影响到整个结构。DIP原则就是要逆转这种依赖关系,让高层模块不再依赖于低层模块,所以才成为依赖倒置原则。具体为:高层次不应依赖于低层次,应依赖于抽象;抽象不应依赖于具体的实现,具体的实现依赖抽象。因为抽象变化的概率比较小,即使实习细节在发生不断地变化,只要抽象不变,客户程序就不需要发生变化。

 

5:接口分离原则ISP(the Interface Segregation Principle ISP)

 

模块间要通过抽象接口隔离开,而不是通过具体的类强耦合起来;使用多个专门的接口比使用单个接口好的多,这样在实现和维护接口上将省去很多精力;一个接口最好只提供一类对外功能。

 

三:什么是耦合?

 

简单地说,软件工程中对象之间的耦合度就是对象之间的依赖性。指导使用和维护对象的主要问题是对象之间的多重依赖性。对象之间的耦合越高,维护成本越高。因此对象的设计应使类和构件之间的耦合最小。

 

有软硬件之间的耦合,还有软件各模块之间的耦合。

 

耦合性是程序结构中各个模块之间相互关联的度量。它取决于各个模块之间的接口的复杂程度、调用模块的方式以及哪些信息通过接口。

 

耦合可以分为以下几种,它们之间的耦合度由高到低排列如下:

 

内容耦合。当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据时,或一个模块不通过正常入口而转入另一个模块时,这样的耦合被称为内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合,应该避免使用之。

 

公共耦合。两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项,这种耦合被称为公共耦合。在具有大量公共耦合的结构中,确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是十分困难的。

 

外部耦合 。一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构,而且不是通过参数表传递该全局变量的信息,则称之为外部耦合。

 

控制耦合 。一个模块通过接口向另一个模块传递一个控制信号,接受信号的模块根据信号值而进行适当的动作,这种耦合被称为控制耦合。

 

标记耦合 。若一个模块A通过接口向两个模块B和C传递一个公共参数,那么称模块B和C之间存在一个标记耦合。

 

数据耦合。模块之间通过参数来传递数据,那么被称为数据耦合。数据耦合是最低的一种耦合形式,系统中一般都存在这种类型的耦合,因为为了完成一些有意义的功能,往往需要将某些模块的输出数据作为另一些模块的输入数据。

 

非直接耦合 。两个模块之间没有直接关系,它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的。

 

总结

 

耦合是影响软件复杂程度和设计质量的一个重要因素,在设计上我们应采用以下原则:如果模块间必须存在耦合,就尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范围,尽量避免使用内容耦合。

 

 

 

作者:leikun153 

来源:CSDN

已于2020-9-17 11:34:24修改
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