漫谈模式之违反S.O.L.I.D设计原则的示例

今天我们来看下违反设计原则的示例。

单一职责原则

含义

单一职责原则（Single Responsibility Principle，SRP）：一个类只负责一个功能领域中的相应职责或可以定义为：就一个类而言，应该只有一个引起它变化的原因。

违反SRP原则的示例

在这个示例中，Person类包含了一个名为Wallet的成员变量，并且该类还包含了两个方法来添加和删除钱包中的金额。

这违反了SRP原则，因为Person类应该只负责表示一个人的信息，而不应该与钱包的操作有关。应该将钱包的操作单独封装到一个Wallet类中，让Person类只负责人的信息。

符合SRP原则的示例

在这个示例中，Person类仅包含一个名为Wallet的成员变量，而不包含任何关于钱包的操作。这里将钱包的操作单独封装到Wallet类中，让Person类只负责人的信息。

这样，当需要修改钱包的操作时，只需修改Wallet类即可，而不会影响到Person类的实现。

开闭原则

意图

开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。

违反OCP原则的示例

如果在一个类中使用了switch语句来判断不同的情况，当需要添加一个新的情况时，必须修改源代码，这是违反OCP的。

符合OCP原则的示例

那么为了满足开闭原则，需要怎么做呢？那就要对系统采用抽象化设计。抽象化是开闭原则的关键。

这个示例遵循OCP原则，因为它将支付方式的处理逻辑封装在不同的实现了Payment接口的类中。

当需要添加新的支付方式时，只需要创建一个新的实现了Payment接口的类即可，不需要修改任何现有的类。

PaymentProcessor类负责处理支付，它只需要知道传入的Payment实例，不需要知道具体的支付方式。

里氏替换原则

意图

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。里氏代换原 则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。

违反LSP原则的示例

在这个示例中，Square类继承自Rectangle类，但是在Square类中重写了setWidth和setHeight方法，从而违反了LSP原则，因为在Square类中，setWidth和setHeight方法的实现与Rectangle类中的实现不同。

在Rectangle类中，setWidth和setHeight方法应该只分别设置矩形的宽度和高度，但是在Square类中，这两个方法却同时设置了矩形的宽度和高度，导致Square类的行为与Rectangle类不一致。

符合LSP原则的示例

在这个示例中，Shape类是一个通用的形状类，Rectangle类和Square类都继承自Shape类，并且实现了各自的getArea方法。

这里没有让Square类继承自Rectangle类，而是让它们都继承自Shape类。

这样，当需要添加其他形状时，只需创建一个新的类继承自Shape类，并且实现自己的getArea方法即可，而不会对Rectangle类和Square类的实现造成影响。

接口隔离原则

意图

每个接口中不存在子类用不到却必须实现的方法，如果不然，就要将接口拆分。使用多个隔离的接口，比使用单个接口（多个接口方法集合到一个的接口）要好。

违反ISP原则的示例

在这个示例中，我们定义了一个Animal接口，它包含了三个方法：eat、sleep和fly。

我们有两个实现类Dog和Bird，它们都实现了Animal接口。

然而，Dog并不能飞，因此它的fly方法只是抛出了一个不支持的操作异常。

在这种情况下，我们违反了ISP原则，因为Animal接口强制实现所有的方法，包括不适用于某些实现类的方法。

符合ISP原则的示例

在这个示例中，我们将Animal接口拆分成了两个接口：Animal和Flyable。

Animal接口包含与动物相关的方法，Flyable接口包含与飞行相关的方法。

我们有两个实现类Dog和Bird，它们分别实现了需要的接口。这个设计符合ISP原则，因为每个接口只包含所需的方法，没有多余的方法。

这样，我们可以根据需要选择实现哪个接口，而不需要实现不需要的方法。同时，我们也避免了实现不适用于某些实现类的方法。

依赖倒转原则

意图

面向接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。写代码时用到具体类时，不与具体类交互，而与具体类的上层接口交互。

违反DIP原则的示例

在这个示例中，EmailService类依赖于具体实现的SmtpClient类。当我们需要使用不同的邮件传输协议时，EmailService类就不能很好地适应变化。

这是因为EmailService类的实现细节与SmtpClient类的实现细节耦合在一起，导致难以修改。

符合DIP原则的示例

为了遵循DIP原则，我们需要对这个示例进行重构。一种解决方法是使用依赖注入，将SmtpClient对象作为构造函数参数传递给EmailService类。

这样，EmailService类不再依赖于具体实现，而是依赖于抽象。