【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。
【例 子】用户管理系统
只要做过项目,肯定要接触到用户、机构、角色管理这些模块,基本上使用的都是RBAC模型,确实是很好的一个解决办法。我们今天要讲的是用户管理、修改用户的信息、增加机构(一个人属于多个机构)、增加角色等,用户有这么的信息和行为要维护,我们就把这些写到一个接口中,都是用户管理类嘛,我们先来看它的类图,如1-1所示。
图1-1 用户信息维护类图
太Easy的类图了,我相信,即使是一个初级的程序员也可以看出这个接口设计得有问题,用户的属性(Property)和用户的行为(Behavior)没有分开,这是一个严重的错误!非常正确,这个接口确实设计得一团糟,应该把用户的信息抽取成一个BO(Bussiness Object,业务对象),把行为抽取成一个BIZ(Business Logic,业务逻辑),按照这个思路对类图进行修正,如图1-2所示。
图1-2 职责划分后的类图
重新拆封成两个接口,IUserBO负责用户的属性,简单地说,IUserBO的职责就是收集和反馈用户的属性信息;IUserBiz负责用户的行为,完成用户信息的维护和变更。各位可能要说了,这个与我实际工作中用到的User类还是有差别的呀!别着急,我们先来看一看分拆成两个接口怎么使用。OK,我们现在是面向接口编程,所以产生了这个UserInfo对象之后,当然可以把它当IUserBO接口使用。当然,也可以当IUserBiz接口使用,这要看你在什么地方使用了。要获得用户信息,就当是IUserBO的实现类;要是希望维护用户的信息,就把它当作IUserBiz的实现类就成了,如代码清单1-1所示。
....... IUserBiz userInfo = new UserInfo(); //我要赋值了,我就认为它是一个纯粹的BO IUserBO userBO = (IUserBO)userInfo; userBO.setPassword("abc"); //我要执行动作了,我就认为是一个业务逻辑类 IUserBiz userBiz = (IUserBiz)userInfo; userBiz.deleteUser(); .......
确实可以如此,问题也解决了,但是我们来回想一下我们刚才的动作,为什么要把一个接口拆分成两个呢?其实,在实际的使用中,我们更倾向于使用两个不同的类或接口:一个是IUserBO, 一个是IUserBiz,类图应该如图1-3所示。
图1-3 项目中经常采用的SRP类图
【例 子】拨号管理系统
电话通话的时候有四个过程发生:拨号、通话、回应、挂机,那我们写一个接口,其类图应该如图1-4所示。
图1-4 电话类图
public interface IPhone
{
//拨通电话
public void dial(String phoneNumber);
//通话
public void chat(Object o);
//回应,只有自己说话而没有回应,那算啥?!
public void answer(Object o);
//通话完毕,挂电话
public void huangup();
}
实现类也比较简单,我就不再写了,大家看看这个接口有没有问题?我相信大部分的读者都会说这个没有问题呀,以前我就是这么做的呀,某某书上也是这么写的呀,还有什么什么的源码也是这么写的!是的,这个接口接近于完美,看清楚了,是“接近”!单一职责原则要求一个接口或类只有一个原因引起变化,也就是一个接口或类只有一个职责,它就负责一件事情,看看上面的接口只负责一件事情吗?是只有一个原因引起变化吗?好像不是!
IPhone这个接口可不是只有一个职责,它包含了两个职责:一个是协议管理,一个是数据传送。diag()和huangup()两个方法实现的是协议管理,分别负责拨号接通和挂机;chat()和answer()是数据的传送,把我们说的话转换成模拟信号或数字信号传递到对方,然后再把对方传递过来的信号还原成我们听得懂语言。我们可以这样考虑这个问题,协议接通的变化会引起这个接口或实现类的变化吗?会的!那数据传送(想想看,电话不仅仅可以通话,还可以上网)的变化会引起这个接口或实现类的变化吗?会的!那就很简单了,这里有两个原因都引起了类的变化,而且这两个职责会相互影响吗?电话拨号,我只要能接通就成,甭管是电信的还是网通的协议;电话连接后还关心传递的是什么数据吗?不关心,你要是乐意使用56K的小猫传递一个高清的片子,那也没有问题(顶多有人说你13了)。通过这样的分析,我们发现类图上的IPhone接口包含了两个职责,而且这两个职责的变化不相互影响,那就考虑拆开成两个接口,其类图如图1-5所示。
图1-5 职责分明的电话类图
这个类图看着有点复杂了,完全满足了单一职责原则的要求,每个接口职责分明,结构清晰,但是我相信你在设计的时候肯定不会采用这种方式,一个手机类要把ConnectionManager和DataTransfer组合在一块才能使用。组合是一种强耦合关系,你和我都有共同的生命期,这样的强耦合还不如使用接口实现的方式呢,而且还增加了类的复杂性,多了两个类。经过这样的思考后,我们再修改一下类图,如图1-6所示。
这样的设计才是完美的,一个类实现了两个接口,把两个职责融合在一个类中。你会觉得这个Phone有两个原因引起变化了呀,是的是的,但是别忘记了我们是面向接口编程,我们对外公布的是接口而不是实现类。而且,如果真要实现类的单一职责,这个就必须使用上面的组合模式了,这会引起类间耦合过重、类的数量增加等问题,人为的增加了设计的复杂性。
单一职责原则提出了一个编写程序的标准,用“职责”或“变化原因”来衡量接口或类设计得是否有优良,但是“职责”和“变化原因”都是不可度量的,因项目而异,因环境而异。
【接口一定要单一】
单一职责适用于接口、类,同时也适用于方法,什么意思呢?一个方法尽可能做一件事情,比如一个方法修改用户密码,不要把这个方法放到“修改用户信息”方法中,这个方法的颗粒度很粗,比如图1-7中所示的方法。
图1-7 一个方法承担多个职责
在IUserManager中定义了一个方法changeUser,根据传递的类型不同,把可变长度参数changeOptions修改到userBo这个对象上,并调用持久层的方法保存到数据库中。在我的项目组中,如果有人写了这样一个方法,我不管他写了多少程序,花了多少工夫,一律重写!原因很简单:方法职责不清晰,不单一,不要让别人猜测这个方法可能是用来处理什么逻辑。比较好的设计如图1-8所示。
图1-8 一个方法承担一个职责
通过上面的类图,如果要修改用户名称,就调用changeUserName方法;要修改家庭地址,就调用changeHomeAddress方法;要修改单位电话,就调用changeOfficeTel方法。每个方法的职责非常清晰明确,不仅开发简单,而且日后的维护也非常容易,大家可以逐渐养成这样的习惯。
所以,如果对接口、类、方法使用了单一职责原则,那么快乐的就不仅仅是你了,还有你的项目组成员,大家可以轻松而又愉快地进行开发;还有你的老板,减少了因为变更引起的工作量,减少了无为人员和资金消耗。当然,最快乐的也许就是你了,因为加官进爵可能等着你哟!
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