玩转软件设计：设计模式进阶指南

2022-11-01 21:29:00

软件设计原则：构建稳固软件的基础

软件设计原则就像建筑蓝图，指导着我们如何构建稳固、可维护的软件系统。掌握这些原则至关重要，它有助于我们编写出经久耐用的代码，使我们能够应对复杂的软件挑战。

单一职责原则：职责清晰的类

想象一下一栋房子，它兼作车库、卧室和厨房。这是否会有点混乱？同样，一个类也应该专注于单一职责，明确定义它要完成的任务。这使得代码更容易理解和维护，因为每个类只负责特定的功能。

# 遵循单一职责原则

class Vehicle:
    def drive(self):
        pass

class Garage:
    def park(self, vehicle):
        pass

开放-封闭原则：可扩展且不受修改

建造房屋时，我们希望能够轻松添加房间而不必拆除现有的结构。同样，软件也应该遵循开放-封闭原则。这意味着我们可以通过扩展来添加新功能，而无需修改现有代码。这确保了代码的灵活性和可维护性。

# 遵循开放-封闭原则

class Shape:
    def draw(self):
        pass

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height

class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

依赖倒转原则：依赖抽象而非具体

想象一下，你在建造一栋房子，但你直接依赖于使用的木材类型。如果木材类型发生变化，你将需要对整个结构进行修改。在软件中，我们遵循依赖倒转原则，依赖于抽象而不是具体。这使得代码更容易适应变化，因为我们可以轻松更换实现细节。

# 遵循依赖倒转原则

from abc import ABC, abstractmethod

class Shape(ABC):
    @abstractmethod
    def area(self):

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height

    def area(self):
        return self.width * self.height

class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    def area(self):
        return math.pi * self.radius**2

接口隔离原则：最小化耦合

建造房屋时，我们希望不同房间的电气系统彼此独立。同样，软件中的类也应该通过最小的接口进行通信。这降低了耦合度，使代码更易于维护和扩展。

# 遵循接口隔离原则

class PaymentProcessor:
    def process_payment(self, payment_info):
        pass

class OrderProcessor:
    def process_order(self, order_info):
        pass

组合-聚合原则：复用和组合

想象一下，你在建造一栋房子，使用相同的砖块来建造墙壁、地板和屋顶。这既有效又节省成本。在软件中，我们使用组合-聚合原则，通过组合或聚合来实现新功能，而不是通过继承。这提高了代码的可重用性和灵活性。

# 遵循组合-聚合原则

class House:
    def __init__(self, walls, floor, roof):
        self.walls = walls
        self.floor = floor
        self.roof = roof

class Wall:
    def __init__(self, height, width):
        self.height = height
        self.width = width

class Floor:
    def __init__(self, area):
        self.area = area

class Roof:
    def __init__(self, shape, slope):
        self.shape = shape
        self.slope = slope