软件设计原则（Software design principles）

开闭原则：

定义：一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放，对修改关闭。

强调：用抽象构建框架，用实现扩展细节。

优点：提高软件系统的可复用性及可维护性。

解读：开发过程中尽量少地去改动存量代码，而是通过新增扩展来实现具体功能。新增扩展一般可以通过添加接口实现类来实现。如文件下载，抽象出通用的下载流程，具体的文件下载逻辑（如fastDFS,SFTP等）可以分别添加相应的实现类进行处理。

依赖倒置原则

定义：高层模块不应该依赖底层模块，二者都应该依赖其抽象。

强调：抽象不应该依赖细节；细节应该依赖抽象；针对接口编程，不要针对实现编程。

优点：可以减少类间的耦合性、提高系统稳定性、提高代码可读性和可维护性、降低程序修改所造成的风险。

解读：在调用链上，调用者属于高层，被调用者属于低层。例如WEB应用程序和Tomcat容器，两者之间没有直接的依赖关系，都依赖同一个抽象，servlet规范。再举个例子，我们要提供一个购买书籍的功能，我们声明了如下方法：

public boolean buy(List<Book> books);

但是问题来了，一个月以后，用户又要购买檀香了，这时候如果将buy方法声明修改为：

public boolean buy(List<sandalwood> sandalwoods);

那么就导致书籍的功能不可用了，显然是不合理的。这时候如果我们提供一个Goods接口，让book和sandalwood对其进行实现，再将方法声明为：

public boolean buy(List<Goods> GoodsList);

从而通过细节依赖抽象地方式解决了因为高层模块强耦合底层模块的问题，这就是所谓的依赖倒置。

单一职责原则

定义：不要存在多余一个导致类变更的原因。

强调：一个类/接口/方法只负责一项职责。

优点：降低类的复杂度、提高类的可读性、提高系统的可维护性、降低变更引起的风险。

解读：单一原则比较好理解，就是独立单元只负责自己强相关的部分，如线上问题排查，不能统一交给`工程师`来处理，网络问题可以找`网络工程师`，环境问题和硬件问题可以找`运维工程师`，代码Bug则可以找对应的`开发工程师`来进行处理。

接口隔离原则

定义：用多个专门的接口，而不使用单一的总接口，客户端不应该依赖它不需要的接口。

强调：一个类对一个类的依赖应该建立在最小的接口上;建立单一接口，不要建立庞大臃肿的接口；尽量细化接口，接口中的方法尽量少;注意适度原则。

优点：符合高内聚低耦合的设计思想，使类具有较好的可读性、可扩展性、可维护性。

解读：接口粒度适当，隔离不同的接口，尽量不要让客户端有不需要的空实现。例如学生成绩管理系统提供成绩查询、成绩修改、成绩统计三个功能，则这三个功能不应该放入同一个接口，而是拆分成三个不同的接口。

迪米特法则（最少知道原则）

定义：一个对象应该对其他对象保持最少的了解。

强调：尽量较低类与类之间的耦合。

优点：降低类之间的耦合。

解读：这里我们直接举例理解一下，谷村新司要开演唱会，他只需要跟经纪人说，经纪人自行去进行相关的推广工作。经纪人处理的具体过程，和谷村新司是没有直接关系的。

里氏替换原则

定义：如果对每一个类型为T1的对象o1，都有类型为T2的对象o2使得T1定义的所有程序P在所有的对象o1都替换成o2时，程序P的行为没有发生变化，那么类型T2是类型T1的子类型。

强调：If S is a subtype of T, then objects of type T may be replaced with objects of type S, without breaking the program.—Barbara Liskov. 强调子类替换父类，不能破坏父类的协议，即是保证原来程序逻辑行为不变并且正确性不被破坏。

优点：约束继承泛滥,里氏替换原则是实现开闭原则的重要方式之一；它克服了继承中重写父类造成的可复用性变差的缺点；它是动作正确性的保证。即类的扩展不会给已有的系统引入新的错误，降低了代码出错的可能性。

解读：里式替换原则是用来指导，继承关系中子类该如何设计的一个原则。理解里式替换原则，最核心的就是理解“design by contract，按照协议来设计”这几个字。父类定义了函数的“约定”（或者叫协议），那子类可以改变函数的内部实现逻辑，但不能改变函数原有的“约定”。这里的约定包括：函数声明要实现的功能；对输入、输出、异常的约定；甚至包括注释中所罗列的任何特殊说明。

理解这个原则，我们还要弄明白里式替换原则跟多态的区别。虽然从定义描述和代码实现上来看，多态和里式替换有点类似，但它们关注的角度是不一样的。多态是面向对象编程的一大特性，也是面向对象编程语言的一种语法。它是一种代码实现的思路。而里式替换是一种设计原则，用来指导继承关系中子类该如何设计，子类的设计要保证在替换父类的时候，不改变原有程序的逻辑及不破坏原有程序的正确性。

合成复用原则

定义：它要求在软件复用时，要尽量先使用组合或者聚合等关联关系来实现，其次才考虑使用继承关系来实现。

强调：如果要使用继承关系，则必须严格遵循里氏替换原则。

优点：类之间关系为组合而不是继承,可以使系统更加灵活, 降低类与类之间的耦合度, 一个类的变化对其他类造成的影响相对较少。

解读：合成复用原则是通过将已有的对象纳入新对象中，作为新对象的成员对象来实现的，新对象可以调用已有对象的功能，从而达到复用。例如汽车按动力来分，可以分为汽油、柴油、电动等方式，按颜色来分有红色、黑色、黄色等。如果按继承来实现：

可以看出通过继承会产生很多的子类，并且一旦有新的组合产生，我们都会去修改代码，违反了开闭原则。接下来，我们使用聚合+继承的思想，来重构：

这样就很好的解决了上述的问题。