C#实践设计模式原则SOLID
阅读原文时间:2023年07月09日阅读:3

理论跟实践的关系,说远不远,说近不近。能不能把理论用到实践上,还真不好说。

通常讲到设计模式,一个最通用的原则是SOLID:

  1. S - Single Responsibility Principle,单一责任原则
  2. O - Open Closed Principle,开闭原则
  3. L - Liskov Substitution Principle,里氏替换原则
  4. I - Interface Segregation Principle,接口隔离原则
  5. D - Dependency Inversion Principle,依赖倒置原则

嗯,这就是五大原则。

后来又加入了一个:Law of Demeter,迪米特法则。于是,就变成了六大原则。

原则好理解。怎么用在实践中?

为了防止不提供原网址的转载,特在这里加上原文链接:https://www.cnblogs.com/tiger-wang/p/13525841.html

一、单一责任原则

单一责任原则,简单来说就是一个类或一个模块,只负责一种或一类职责。

看代码:

public interface IUser{    void AddUser();    void RemoveUser();    void UpdateUser();

    void Logger();    void Message();}

根据原则,我们会发现,对于IUser来说,前三个方法:AddUserRemoveUserUpdateUser是有意义的,而后两个LoggerMessage作为IUser的一部分功能,是没有意义的并不符合单一责任原则的。

所以,我们可以把它分解成不同的接口:

public interface IUser{    void AddUser();    void RemoveUser();    void UpdateUser();}public interface ILog{    void Logger();}public interface IMessage{    void Message();}

拆分后,我们看到,三个接口各自完成自己的责任,可读性和可维护性都很好。

下面是使用的例子,采用依赖注入来做:

public class Log : ILog{    public void Logger()    {        Console.WriteLine("Logged Error");    }}public class Msg : IMessage{    public void Message()    {        Console.WriteLine("Messaged Sent");    }}class Class_DI{    private readonly IUser _user;    private readonly ILog _log;    private readonly IMessage _msg;    public Class_DI(IUser user, ILog log, IMessage msg)    {        this._user = user;        this._log = log;        this._msg = msg;    }    public void User()    {        this._user.AddUser();        this._user.RemoveUser();        this._user.UpdateUser();    }    public void Log()    {        this._log.Logger();    }    public void Msg()    {        this._msg.Message();    }}public static void Main(){    Class_DI di = new Class_DI(new User(), new Log(), new Msg());    di.User();    di.Log();    di.Msg();}

这样的代码,看着就漂亮多了。

二、开闭原则

开闭原则要求类、模块、函数等实体应该对扩展开放,对修改关闭。

我们先来看一段代码,计算员工的奖金:

public class Employee{    public int Employee_ID;    public string Name;    public Employee(int id, string name)    {        this.Employee_ID = id;        this.Name = name;    }    public decimal Bonus(decimal salary)    {        return salary * .2M;    }}class Program{    static void Main(string[] args)    {        Employee emp = new Employee(101, "WangPlus");        Console.WriteLine("Employee ID: {0} Name: {1} Bonus: {2}", emp.Employee_ID, emp.Name, emp.Bonus(10000));    }}

现在假设,计算奖金的公式做了改动。

要实现这个,我们可能需要对代码进行修改:

public class Employee{    public int Employee_ID;    public string Name;    public string Employee_Type;

    public Employee(int id, string name, string type)    {        this.Employee_ID = id;        this.Name = name;        this.Employee_Type = type;    }    public decimal Bonus(decimal salary)    {        if (Employee_Type == "manager")            return salary * .2M;        else            return                salary * .1M;    }}

显然,为了实现改动,我们修改了类和方法。

这违背了开闭原则。

那我们该怎么做?

我们可以用抽象类来实现 - 当然,实际有很多实现方式,选择最习惯或自然的方式就成:

public abstract class Employee{    public int Employee_ID;    public string Name;    public Employee(int id, string name)    {        this.Employee_ID = id;        this.Name = name;    }    public abstract decimal Bonus(decimal salary);}

然后,我们再实现最初的功能:

public class GeneralEmployee : Employee{    public GeneralEmployee(int id, string name) : base(id, name)    {    }    public override decimal Bonus(decimal salary)    {        return salary * .2M;    }}class Program{    public static void Main()    {        Employee emp = new GeneralEmployee(101, "WangPlus");        Console.WriteLine("Employee ID: {0} Name: {1} Bonus: {2}", emp.Employee_ID, emp.Name, emp.Bonus(10000));    }}

在这儿使用抽象类的好处是:如果未来需要修改奖金规则,则不需要像前边例子一样,修改整个类和方法,因为现在的扩展是开放的。

代码写完整了是这样:

public abstract class Employee{    public int Employee_ID;    public string Name;    public Employee(int id, string name)    {        this.Employee_ID = id;        this.Name = name;    }    public abstract decimal Bonus(decimal salary);}

public class GeneralEmployee : Employee{    public GeneralEmployee(int id, string name) : base(id, name)    {    }    public override decimal Bonus(decimal salary)    {        return salary * .1M;    }}public class ManagerEmployee : Employee{    public ManagerEmployee(int id, string name) : base(id, name)    {    }    public override decimal Bonus(decimal salary)    {        return salary * .2M;    }}class Program{    public static void Main()    {        Employee emp = new GeneralEmployee(101, "WangPlus");        Employee emp1 = new ManagerEmployee(102, "WangPlus1");        Console.WriteLine("Employee ID: {0} Name: {1} Bonus: {2}", emp.Employee_ID, emp.Name, emp.Bonus(10000));        Console.WriteLine("Employee ID: {0} Name: {1} Bonus: {2}", emp1.Employee_ID, emp1.Name, emp1.Bonus(10000));    }}

三、里氏替换原则

里氏替换原则,讲的是:子类可以扩展父类的功能,但不能改变基类原有的功能。它有四层含义:

  1. 子类可以实现父类的抽象方法,但不能覆盖父类的非抽象方法;
  2. 子类中可以增加自己的特有方法;
  3. 当子类重载父类的方法时,方法的前置条件(形参)要比父类的输入参数更宽松;
  4. 当子类实现父类的抽象方法时,方法的后置条件(返回值)要比父类更严格。

在前边开闭原则中,我们的例子里,实际上也遵循了部分里氏替换原则,我们用GeneralEmployeeManagerEmployee替换了父类Employee

还是拿代码来说。

假设需求又改了,这回加了一个临时工,是没有奖金的。

public class TempEmployee : Employee{    public TempEmployee(int id, string name) : base(id, name)    {    }    public override decimal Bonus(decimal salary)    {        throw new NotImplementedException();    }}class Program{    public static void Main()    {        Employee emp = new GeneralEmployee(101, "WangPlus");        Employee emp1 = new ManagerEmployee(101, "WangPlus1");        Employee emp2 = new TempEmployee(102, "WangPlus2");        Console.WriteLine("Employee ID: {0} Name: {1} Bonus: {2}", emp.Employee_ID, emp.Name, emp.Bonus(10000));        Console.WriteLine("Employee ID: {0} Name: {1} Bonus: {2}", emp1.Employee_ID, emp1.Name, emp1.Bonus(10000));        Console.WriteLine("Employee ID: {0} Name: {1} Bonus: {2}", emp2.Employee_ID, emp2.Name, emp2.Bonus(10000));        Console.ReadLine();    }}

显然,这个方式不符合里氏替原则的第四条,它抛出了一个错误。

所以,我们需要继续修改代码,并增加两个接口:

interface IBonus{    decimal Bonus(decimal salary);}interface IEmployee{    int Employee_ID { get; set; }    string Name { get; set; }    decimal GetSalary();}public abstract class Employee : IEmployee, IBonus{    public int Employee_ID { get; set; }    public string Name { get; set; }    public Employee(int id, string name)    {        this.Employee_ID = id;        this.Name = name;    }    public abstract decimal GetSalary();    public abstract decimal Bonus(decimal salary);}public class GeneralEmployee : Employee{    public GeneralEmployee(int id, string name) : base(id, name)    {    }    public override decimal GetSalary()    {        return 10000;    }    public override decimal Bonus(decimal salary)    {        return salary * .1M;    }}public class ManagerEmployee : Employee{    public ManagerEmployee(int id, string name) : base(id, name)    {    }    public override decimal GetSalary()    {        return 10000;    }    public override decimal Bonus(decimal salary)    {        return salary * .1M;    }}public class TempEmployee : IEmployee{    public int Employee_ID { get; set; }    public string Name { get; set; }    public TempEmployee(int id, string name)    {        this.Employee_ID = id;        this.Name = name;    }    public decimal GetSalary()    {        return 5000;    }}class Program{    public static void Main()    {        Employee emp = new GeneralEmployee(101, "WangPlus");        Employee emp1 = new ManagerEmployee(102, "WangPlus1");        Console.WriteLine("Employee ID: {0} Name: {1} Salary: {2} Bonus:{3}", emp.Employee_ID, emp.Name, emp.GetSalary(), emp.Bonus(emp.GetSalary()));        Console.WriteLine("Employee ID: {0} Name: {1} Salary: {2} Bonus:{3}", emp1.Employee_ID, emp1.Name, emp1.GetSalary(), emp1.Bonus(emp1.GetSalary()));

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;List<IEmployee>&nbsp;emp_list&nbsp;=&nbsp;new&nbsp;List<IEmployee>();&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;emp_list.Add(new&nbsp;GeneralEmployee(101,&nbsp;"WangPlus"));&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;emp_list.Add(new&nbsp;ManagerEmployee(102,&nbsp;"WangPlus1"));&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;emp_list.Add(new&nbsp;TempEmployee(103,&nbsp;"WangPlus2"));&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;foreach&nbsp;(var&nbsp;obj&nbsp;in&nbsp;emp_list)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Console.WriteLine("Employee&nbsp;ID:&nbsp;{0}&nbsp;Name:&nbsp;{1}&nbsp;Salary:&nbsp;{2}&nbsp;",&nbsp;obj.EmpId,&nbsp;obj.Name,&nbsp;obj.GetSalary());&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}}

四、接口隔离原则

接口隔离原则要求客户不依赖于它不使用的接口和方法;一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。

通常的做法,是把一个臃肿的接口拆分成多个更小的接口,以保证客户只需要知道与它相关的方法。

这个部分不做代码演示了,可以去看看上边单一责任原则里的代码,也遵循了这个原则。

五、依赖倒置原则

依赖倒置原则要求高层模块不能依赖于低层模块,而是两者都依赖于抽象。另外,抽象不应该依赖于细节,而细节应该依赖于抽象。

看代码:

public&nbsp;class&nbsp;Message{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;void&nbsp;SendMessage()&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Console.WriteLine("Message&nbsp;Sent");&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}}public&nbsp;class&nbsp;Notification{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;private&nbsp;Message&nbsp;_msg;

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;Notification()&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;_msg&nbsp;=&nbsp;new&nbsp;Message();&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;void&nbsp;PromotionalNotification()&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;_msg.SendMessage();&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}}class&nbsp;Program{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;static&nbsp;void&nbsp;Main()&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Notification&nbsp;notify&nbsp;=&nbsp;new&nbsp;Notification();&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;notify.PromotionalNotification();&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}}

这个代码中,通知完全依赖Message类,而Message类只能发送一种通知。如果我们需要引入别的类型,例如邮件和SMS,则需要修改Message类。

下面,我们使用依赖倒置原则来完成这段代码:

public&nbsp;interface&nbsp;IMessage{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;void&nbsp;SendMessage();}public&nbsp;class&nbsp;Email&nbsp;:&nbsp;IMessage{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;void&nbsp;SendMessage()&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Console.WriteLine("Send&nbsp;Email");&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}}public&nbsp;class&nbsp;SMS&nbsp;:&nbsp;IMessage{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;void&nbsp;SendMessage()&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Console.WriteLine("Send&nbsp;Sms");&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}}public&nbsp;class&nbsp;Notification{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;private&nbsp;IMessage&nbsp;_msg;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;Notification(IMessage&nbsp;msg)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;this._msg&nbsp;=&nbsp;msg;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;void&nbsp;Notify()&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;_msg.SendMessage();&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}}class&nbsp;Program{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;static&nbsp;void&nbsp;Main()&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Email&nbsp;email&nbsp;=&nbsp;new&nbsp;Email();&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Notification&nbsp;notify&nbsp;=&nbsp;new&nbsp;Notification(email);&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;notify.Notify();

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;SMS&nbsp;sms&nbsp;=&nbsp;new&nbsp;SMS();&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;notify&nbsp;=&nbsp;new&nbsp;Notification(sms);&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;notify.Notify();&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}}

通过这种方式,我们把代码之间的耦合降到了最小。

六、迪米特法则

迪米特法则也叫最少知道法则。从称呼就可以知道,意思是:一个对象应该对其它对象有最少的了解。

在写代码的时候,尽可能少暴露自己的接口或方法。写类的时候,能不public就不public,所有暴露的属性、接口、方法,都是不得不暴露的,这样能确保其它类对这个类有最小的了解。

这个原则没什么需要多讲的,调用者只需要知道被调用者公开的方法就好了,至于它内部是怎么实现的或是有其他别的方法,调用者并不关心,调用者只关心它需要用的。反而,如果被调用者暴露太多不需要暴露的属性或方法,那么就可能导致调用者滥用其中的方法,或是引起一些其他不必要的麻烦。

最后说两句:所谓原则,不是规则,不是硬性的规定。在代码中,能灵活应用就好,不需要非拘泥于形式,但是,用好了,会让代码写得很顺手,很漂亮。

(全文完)


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