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软件设计原则常见的有6大原则,分别为:
①单一职责原则;
②开闭原则;
③依赖倒置原则;
④里氏替换原则;
⑤接口隔离原则;
⑥迪米特法则。
使用C#编程方式,并结合仪器(Instrument)编程,对以上设计原则进行讲解。
一、单一职责原则
简述:类职责要单一,不能有多个职责,具有多个职责的类要进行拆分,形成单一职责的类。
C#代码如下:
class DCPowerSupply
{
public void On() { }
public void Off() { }
public double Voltage { set; get; }
public double Current { set; get; }
public void Record(string content)
{
//记录操作
}
}
以上代码中,函数Off、On、Voltage、Current都是属于DCPowerSupply类的职责,但函数Record并不属于DCPowerSupply的职责,因此,需要将Record函数重新形成一个新类,并应用到该类中,新修改的C#代码如下:
class DCPowerSupply
{
public void On() { }
public void Off() { }
public double Voltage { set; get; }
public double Current { set; get; }
}
class Log
{
public void Record(string content)
{
//记录操作
}
}
客户端代码如下:
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
DCPowerSupply dcPowerSupply = new DCPowerSupply();
dcPowerSupply.Voltage = 5;
dcPowerSupply.On();
Log log = new Log();
log.Record($"DCPowerSupply:{dcPowerSupply.Voltage},On");
}
}
从以上代码可以看出,原本耦合性很强的DCPowerSupply中的函数Record,已经从该类中进行解耦,形成松耦合的代码,复用性更强。
二、开闭原则
简述:对类的操作,拓展的要开放,修改的要关闭,类一旦写好并运行OK,就不要轻易去变动它,利用面向对象编程的继承特性,可以很好地对所需要增加的功能进行拓展。
C#代码如下:
class ACPowerSupply
{
public void On() { }
public void Off() { }
public double Voltage { set; get; }
public double Current { set; get; }
}
现在需要在ACPowerSupply类加入测量功率因素(PowerFactor)的功能,如果像这样修改ACPowerSupply类,C#代码如下:
class ACPowerSupply
{
public void On() { }
public void Off() { }
public double Voltage { set; get; }
public double Current { set; get; }
public double PowerFactor { set; get; }
}
那就会违背了开闭原则,因ACPowerSupply类已经写好,如果要增加功能,可以新编写一个名为ACPowerSupplyEx的类,继承自ACPowerSupply,并在其中加入PowerFactor的功能即可。
C#代码如下:
class ACPowerSupplyEx:ACPowerSupply
{
public double PowerFactor { set; get; }
}
三、依赖倒置原则
简述:抽象不依赖于具体细节,具体细节依赖抽象,要面向抽象编程,不要面向实现编程。说的简单点,无论是变量声明、返回值、还是参数,其类型都是抽象的,而不是具体的。
鉴于以上特点:
①每个类尽量继承自接口或抽象类、或两者的结合体;
②每个类不应该从具体类派生;
③由于有使用继承,尽量参照里氏替换原则(以下第四点所述)。
C#代码如下:
class PowerSupply
{
public void On() { }
public void Off() { }
public double Voltage { set; get; }
public double Current { set; get; }
}
class DCPowerSupply: PowerSupply
{
public double Power { set; get; }
}
class ACPowerSupply: PowerSupply
{
public double PowerFactor { set; get; }
}
class PowerSupplySeller
{
public void Sell(ACPowerSupply powerSupply)
{
//卖AC电源
}
public void Sell(DCPowerSupply powerSupply)
{
//卖DC电源
}
}
客户端代码如下:
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
PowerSupplySeller seller = new PowerSupplySeller();
seller.Sell(new ACPowerSupply());