单一职责原则
定义:不要存在多于一个导致类变更的原因。通俗的说,即一个类只负责一项职责。
问题由来:类T负责两个不同的职责:职责P1,职责P2。当由于职责P1需求发生改变而需要修改类T时,有可能会导致原本运行正常的职责P2功能发生故障。
解决方案:遵循单一职责原则。分别建立两个类T1、T2,使T1完成职责P1功能,T2完成职责P2功能。这样,当修改类T1时,不会使职责P2发生故障风险;同理,当修改T2时,也不会使职责P1发生故障风险。
虽然单一职责原则如此简单,并且被认为是常识,但是即便是经验丰富的程序员写出的程序,也会有违背这一原则的代码存在。为什么会出现这种现象呢?因为有职责扩散。所谓职责扩散,就是因为某种原因,职责P被分化为粒度更细的职责P1和P2。
比如:类T只负责一个职责P,这样设计是符合单一职责原则的。后来由于某种原因,也许是需求变更了,也许是程序的设计者境界提高了,需要将职责P细分为粒度更细的职责P1,P2,这时如果要使程序遵循单一职责原则,需要将类T也分解为两个类T1和T2,分别负责P1、P2两个职责。但是在程序已经写好的情况下,这样做简直太费时间了。所以,简单的修改类T,用它来负责两个职责是一个比较不错的选择,虽然这样做有悖于单一职责原则。(这样做的风险在于职责扩散的不确定性,因为我们不会想到这个职责P,在未来可能会扩散为P1,P2,P3,P4……Pn。所以记住,在职责扩散到我们无法控制的程度之前,立刻对代码进行重构。)
举例说明,用一个类描述动物呼吸这个场景:
1.classAnimal{
2.publicvoidbreathe(Stringanimal){
3.System.out.println(animal+"呼吸空气");
4.}
5.}
6.classClient{
7.staticvoidmain(String[]args){
8.Animalanimal=newAnimal();
9.animal.breathe("牛");
10.animal.breathe("羊");
11.animal.breathe("猪");
12.}
13.}
运行结果:
牛呼吸空气
羊呼吸空气
猪呼吸空气
程序上线后,发现问题了,并不是所有的动物都呼吸空气的,比如鱼就是呼吸水的。修改时如果遵循单一职责原则,需要将Animal类细分为陆生动物类Terrestrial,水生动物Aquatic,代码如下:
classTerrestrial{
2.classAquatic{
7.voidbreathe(Stringanimal){
8.System.out.println(animal+"呼吸水");
9.}
10.}
11.
12.classClient{
13.voidmain(String[]args){
14.Terrestrialterrestrial=newTerrestrial();
15.terrestrial.breathe("牛");
16.terrestrial.breathe("羊");
17.terrestrial.breathe("猪");
18.
19.Aquaticaquatic=newAquatic();
20.aquatic.breathe("鱼");
21.}
22.}
运行结果:
牛呼吸空气
羊呼吸空气
猪呼吸空气
鱼呼吸水
我们会发现如果这样修改花销是很大的,除了将原来的类分解之外,还需要修改客户端。而直接修改类Animal来达成目的虽然违背了单一职责原则,但花销却小的多,代码如下:
voidbreathe(Stringanimal){
3.if("鱼".equals(animal)){
4.System.out.println(animal+"呼吸水");
5.}else{
6.System.out.println(animal+"呼吸空气");
7.}
8.}
9.}
10.
11.classClient{
12.voidmain(String[]args){
13.Animalanimal=newAnimal();
14.animal.breathe("牛");
15.animal.breathe("羊");
16.animal.breathe("猪");
17.animal.breathe("鱼");
18.}
19.}
可以看到,这种修改方式要简单的多。但是却存在着隐患:有一天需要将鱼分为呼吸淡水的鱼和呼吸海水的鱼,则又需要修改Animal类的breathe方法,而对原有代码的修改会对调用“猪”“牛”“羊”等相关功能带来风险,也许某一天你会发现程序运行的结果变为“牛呼吸水”了。这种修改方式直接在代码级别上违背了单一职责原则,虽然修改起来最简单,但隐患却是最大的。
还有一种修改方式:
"呼吸空气");
4.}
5.
6.voidbreathe2(Stringanimal){
7.System.out.println(animal+"呼吸水");
8.}
9.}
10.
"猪");
17.animal.breathe2("鱼");
18.}
19.}
可以看到,这种修改方式没有改动原来的方法,而是在类中新加了一个方法,这样虽然也违背了单一职责原则,但在方法级别上却是符合单一职责原则的,因为它并没有动原来方法的代码。这三种方式各有优缺点,那么在实际编程中,采用哪一中呢?其实这真的比较难说,需要根据实际情况来确定。我的原则是:只有逻辑足够简单,才可以在代码级别上违反单一职责原则;只有类中方法数量足够少,才可以在方法级别上违反单一职责原则。
例如本文所举的这个例子,它太简单了,它只有一个方法,所以,无论是在代码级别上违反单一职责原则,还是在方法级别上违反,都不会造成太大的影响。实际应用中的类都要复杂的多,一旦发生职责扩散而需要修改类时,除非这个类本身非常简单,否则还是遵循单一职责原则的好。
遵循单一职责原的优点有:
1.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;
2.提高类的可读性,提高系统的可维护性;
原文链接:https://www.f2er.com/javaschema/285131.html