C++|设计模式(〇)|设计模式的六大原则

这里文章只做简要描述,作为扫盲

在软件开发过程中,遵循一定的设计原则可以帮助开发者创建更加灵活、可维护和可扩展的系统。设计模式的六大原则是面向对象设计的核心理念,本文将详细介绍这些原则,并结合实例说明它们的重要性和应用方法。

文章目录

  • 单一职责原则(SRP, Single Responsibility Principle)
  • ⭐️开放封闭原则(OCP, Open/Closed Principle)
  • 里氏替换原则(LSP,LisKov Substitution Principle)
  • 接口隔离原则(ISP, Interface Segregation Principle)
  • ⭐️依赖倒置原则(DIP,Dependency Inversion Principle)
  • ⭐️合成复用原则(CARP,Composite/Aggregate Reuse Principle)

单一职责原则(SRP, Single Responsibility Principle)

定义:一个类应该只有一个引起变化的原因。即,一个类只负责一个职责。
意义:遵循单一职责原则,可以提高代码的可读性和可维护性,减少代码的复杂度。

class ReportGenerator {
public:void generateReport() {// 生成报告}
};class ReportPrinter {
public:void printReport() {// 打印报告}
};

在这个示例中,ReportGenerator 负责生成报告,ReportPrinter 负责打印报告,遵循了单一职责原则。

⭐️开放封闭原则(OCP, Open/Closed Principle)

定义:软件实体应该对外扩展开放,对修改封闭

意义:通过扩展而不是修改现有代码来实现新的功能,可以提高系统的稳定性和可扩展性。

class Shape {
public:virtual void draw() = 0;
};class Circle : public Shape {
public:void draw() override {// 画圆}
};class Rectangle : public Shape {
public:void draw() override {// 画矩形}
};

在这个示例中,通过继承 Shape 类来扩展新的形状类,而不需要修改现有的 Shape 类。

里氏替换原则(LSP,LisKov Substitution Principle)

定义:子类应该能够替换其基类,并且功能不受影响。

意义:确保继承关系中的子类可以替代基类,保证系统的正确性。

class Bird {
public:virtual void fly() {// 飞行逻辑}
};class Sparrow : public Bird {
public:void fly() override {// 麻雀飞行逻辑}
};

在这个示例中,Sparrow 可以替代 Bird,且系统功能不受影响。

接口隔离原则(ISP, Interface Segregation Principle)

定义:使用多个专门的接口,而不是单一的总接口

意义:减少类之间的依赖,使系统更加灵活和易于维护。

class Printer {
public:virtual void print() = 0;
};class Scanner {
public:virtual void scan() = 0;
};class AllInOnePrinter : public Printer, public Scanner {
public:void print() override {// 打印逻辑}void scan() override {// 扫描逻辑}
};

在这个示例中,Printer 和 Scanner 接口分离,避免了单一接口的臃肿。

⭐️依赖倒置原则(DIP,Dependency Inversion Principle)

定义:高层模块不应该依赖低层模块,二者都应该依赖抽象;抽象不应依赖细节,细节应该依赖抽象

意义:通过依赖抽象层来解耦高层和低层模块,提高系统的灵活性和可维护性。

class Database {
public:virtual void connect() = 0;
};class MySQLDatabase : public Database {
public:void connect() override {// MySQL 连接逻辑}
};class Application {
private:Database& db;
public:Application(Database& db) : db(db) {}void run() {db.connect();// 业务逻辑}
};

在这个示例中,Application 依赖于 Database 抽象接口,而不是具体实现,遵循了依赖倒置原则。

⭐️合成复用原则(CARP,Composite/Aggregate Reuse Principle)

定义:优先使用对象组合而不是继承来达到复用的目的。

意义:通过组合多个对象来实现新功能,而不是通过继承,提高系统的灵活性和可复用性。

class Engine {
public:void start() {// 启动引擎}
};class Car {
private:Engine engine;
public:void drive() {engine.start();// 驾驶逻辑}
};

在这个示例中,Car 通过组合 Engine 对象来实现驱动功能,而不是通过继承。

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