设计模式的七大原则剖析

2024-01-02 21:11:14

设计模式是软件工程领域中的一套经过验证的解决方案，用于解决常见的设计问题。它提供了抽象和重用机制，以提高软件的质量和可维护性。

设计模式的七大原则

单一职责原则（SRP） ：一个类应该只负责一个任务，并应该只与该任务相关的数据耦合。这有助于提高类的内聚性，并降低类的复杂性。
开闭原则（OCP） ：软件应该对扩展开放，对修改关闭。这意味着软件应该能够在不修改现有代码的情况下添加新功能。
里氏替换原则（LSP） ：一个派生类应该能够在任何地方替换其基类，而不会破坏程序的正确性。这有助于确保代码的可重用性和可扩展性。
迪米特法则（LoD） ：一个类应该只与它需要直接交互的类耦合。这有助于减少类的依赖关系，并提高类的可维护性。
接口隔离原则（ISP） ：客户端不应该依赖于它们不需要的接口。这有助于降低类的耦合性，并提高类的可扩展性。
依赖倒转原则（DIP） ：高层次模块不应该依赖于低层次模块，两者都应该依赖于抽象。这有助于提高软件的可重用性和可维护性。
合成复用原则（CRP） ：优先使用对象组合，而不是继承。这有助于提高类的可重用性和可扩展性。

示例代码

# 单一职责原则示例

class User:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def get_name(self):
        return self.name


class UserManager:
    def __init__(self):
        self.users = []

    def add_user(self, user):
        self.users.append(user)

    def get_users(self):
        return self.users


# 开闭原则示例

class Shape:
    def draw(self):
        pass


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

    def draw(self):
        print(f"Drawing a rectangle with width {self.width} and height {self.height}")


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

    def draw(self):
        print(f"Drawing a circle with radius {self.radius}")


# 里氏替换原则示例

class Animal:
    def eat(self):
        pass


class Dog(Animal):
    def eat(self):
        print("Eating dog food")


class Cat(Animal):
    def eat(self):
        print("Eating cat food")


# 迪米特法则示例

class Car:
    def __init__(self, engine):
        self.engine = engine

    def start(self):
        self.engine.start()


class Engine:
    def start(self):
        print("Engine starting")


# 接口隔离原则示例

class IShape:
    def draw(self):
        pass


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

    def draw(self):
        print(f"Drawing a rectangle with width {self.width} and height {self.height}")


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

    def draw(self):
        print(f"Drawing a circle with radius {self.radius}")


# 依赖倒转原则示例

class IEngine:
    def start(self):
        pass


class Car:
    def __init__(self, engine: IEngine):
        self.engine = engine

    def start(self):
        self.engine.start()


class GasolineEngine(IEngine):
    def start(self):
        print("Gasoline engine starting")


class ElectricEngine(IEngine):
    def start(self):
        print("Electric engine starting")


# 合成复用原则示例

class User:
    def __init__(self, name):
        self.name = name


class UserManager:
    def __init__(self):
        self.users = []

    def add_user(self, user):
        self.users.append(user)

    def get_users(self):
        return self.users


class UserService:
    def __init__(self, user_manager: UserManager):
        self.user_manager = user_manager

    def get_users(self):
        return self.user_manager.get_users()