本文主要分三部分:常见的编程范式、面向对象编程的基本特征、代码设计原则。
常见的编程范式有三种:面向对象编程、面向过程编程和函数式编程。
面向对象编程更适合构架大规模复杂应用,采用面向对象编程思路编写的代码更加容易扩展和维护。面向过程编程代码写起来更加容易,直接了当,但是代码的复用性和封装性比较差。函数式编程代码复用性、抽象级别更高、代码健壮稳定,但是二次修改比较困难。
Java是典型的面向对象开发编程语言,因为Java很好的支持类、继承、多态等特性。同时Java也可以实现面向过程编程和函数式编程。
Golang虽然没有类的概念但是通过struct和匿名字段也可以实现继承、封装、多态的特性,所以说Golang也支持面向对象编程,不过实现思路和传统的面向对象编程语言的思路有些差异。函数在Golang中属于一等公民,可以作为方法的参数和返回值所以Golang也非常适合函数式编程。
JavaScript非常适合函数式编程,因为:
JavaScript也支持面向对象编程,因为:
我们举一个不太恰当的例子来理解三种编程范式,春晚有一个小品中说“把大象放进冰箱分几步?” 如果是面向过程编程,分三步:1.打开冰箱门。2.放进大象。3.关闭冰箱门。 如果是面向对象编程:先定义一个对象叫冰箱,再给冰箱“门”和“内容”属性,属性有两个值代表关闭状态和打开状态。门在打开状态时,可以给内容属性赋值“大象”。 如果是函数式编程:调用冰箱函数,返回一个往里放东西的函数。把大象传给返回的函数。
在实际开发中三种编程范式都有适合的场景。
三大特征:继承、封装、多态 封装:暴露有限的方法和属性,把逻辑收敛在内部。 继承:子类继承父类,可以复用父类中的代码。继承层级不易过深。 多态:父对象类型支持子对象的引用和传递。子对象可以重写父对象中的方法。
常见的设计原则:
“A class or module should have a single responsibility.” 一个类或者模块只负责一个职责。 不要设计大而全的类,设计粒度小、功能单一的类。 并不是拆分得越细越好,没有明确的判断标准。需要对业务足够了解才能比较好的拆分。
“Software entities (modules, classes, functions, etc.) should be open for extension , but closed for modification.”
“Functions that use pointers of references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it.”
子类能够替换父类出现的任何地方,并且能保证程序的逻辑行为正确。 这条原则的前提是已经有了继承关系。 举个例子,在父类A中有一个排序方法,调用之后会把传入的数组从小到大排序并返回,在子类B中重写了排序方法,会把传入的数组从大到小排序并返回。这明显违背了里氏替换原则。
“Clients should not be forced to depend upon interfaces that they do not use”。
使用多个隔离的接口,比使用单个接口要好。 目的是降低接口之间的耦合度。 这与在开发基础库时,避免过多的依赖导致技术绑架是异曲同工。此原则主要针对接口,和单一职责原则类似,提供了判断接口是否符合单一职责的判断标准。
“High-level modules shouldn’t depend on low-level modules. Both modules should depend on abstractions. In addition, abstractions shouldn’t depend on details. Details depend on abstractions.”
高层模块(high-level modules)不要依赖低层模块(low-level)。高层模块和低层模块应该通过抽象(abstractions)来互相依赖。除此之外,抽象(abstractions)不要依赖具体实现细节(details),具体实现细节(details)依赖抽象(abstractions)。
所谓依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle)就是要依赖于抽象,不要依赖于具体。简单的说就是要求对抽象进行编程,不要对实现进行编程,这样就降低了客户与实现模块间的耦合。
实现开闭原则的关键是抽象化,并且从抽象化导出具体化实现,如果说开闭原则是面向对象设计的目标的话,那么依赖倒转原则就是面向对象设计的主要手段。
“Each unit should have only limited knowledge about other units: only units “closely” related to the current unit. Or: Each unit should only talk to its friends; Don’t talk to strangers.”
不该有直接依赖关系的类之间,不要有依赖;有依赖关系的类之间,尽量只依赖必要的接口(也就是定义中的“有限知识”)
合成复用原则就是指在一个新的对象里通过关联关系(包括组合关系和聚合关系)来使用一些已有的对象,使之成为新对象的一部分;新对象通过委派调用已有对象的方法达到复用其已有功能的目的。
简言之:要尽量使用组合/聚合关系,少用继承。
本文我们介绍了常见的编程范式、面向对象编程的基本特征和代码设计原则。这些知识是学习设计模式的基础,后面我们再写几篇文章介绍下常用的设计模式。
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