【C++设计模式】单一职责原则

2023年8月26日，周六上午

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目录

• 概述
• 一个简单的例子
• 用单一职责原则来设计一个简单的学生管理系统

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概述

单一职责原则（Single Responsibility Principle，SRP），它是面向对象设计中的一个基本原则。

单一职责原则的核心思想是，一个类应该只有一个引起它变化的原因。

换句话说，一个类应该只负责一项功能或职责。

这样做的好处是，当需求发生变化时，只有与该功能相关的类需要进行修改，而不会影响其他不相关的功能。

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一个简单的例子

class FileManager {
public:void readFile(std::string filename) {// 读取文件的代码逻辑}void writeFile(std::string filename) {// 写入文件的代码逻辑}void deleteFile(std::string filename) {// 删除文件的代码逻辑}void encryptFile(std::string filename) {// 加密文件的代码逻辑}void compressFile(std::string filename) {// 压缩文件的代码逻辑}
};

在这个示例中，FileManager类负责文件的读取、写入、删除、加密和压缩等操作。

这个类违反了单一职责原则，因为它承担了多个不同的功能，即文件操作和文件处理。

为了遵循单一职责原则，我们可以将文件操作和文件处理分离为两个独立的类：

class FileManager {
public:void readFile(std::string filename) {// 读取文件的代码逻辑}void writeFile(std::string filename) {// 写入文件的代码逻辑}void deleteFile(std::string filename) {// 删除文件的代码逻辑}
};class FileProcessor {
public:void encryptFile(std::string filename) {// 加密文件的代码逻辑}void compressFile(std::string filename) {// 压缩文件的代码逻辑}
};

现在，FileManager类负责文件的基本操作，而FileProcessor类负责对文件进行加密和压缩等处理操作。这样，每个类都只有一个单一的职责，使得代码更加清晰、可维护和可扩展。

总结来说，单一职责原则要求将不同的职责分离到不同的类中，以确保每个类只负责一项功能。这样可以提高代码的可读性、可维护性和可扩展性，减少代码之间的耦合。

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用单一职责原则来设计一个简单的学生管理系统

使用单一职责原则来设计一个简单的学生管理系统，可以将功能分解为以下几个类：

1. Student类：表示学生对象，包含学生的基本信息（如姓名、学号、年龄）以及相关操作（如获取学生信息、修改学生信息）。
2. StudentDatabase类：负责学生信息的存储和管理，包含增加学生、删除学生、查找学生等操作。
3. StudentUI类：负责与用户交互，显示菜单选项，接收用户输入，并调用StudentDatabase类中的方法来执行相应的操作。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>class Student {
private:std::string name;int studentId;int age;public:Student(std::string name, int studentId, int age): name(name), studentId(studentId), age(age) {}std::string getName() const {return name;}int getStudentId() const {return studentId;}int getAge() const {return age;}void updateName(std::string newName) {name = newName;}void updateAge(int newAge) {age = newAge;}
};class StudentDatabase {
private:std::vector<Student> students;public:void addStudent(const Student& student) {students.push_back(student);}void removeStudent(int studentId) {for (auto it = students.begin(); it != students.end(); ++it) {if (it->getStudentId() == studentId) {students.erase(it);break;}}}Student findStudent(int studentId) const {for (const auto& student : students) {if (student.getStudentId() == studentId) {return student;}}// 如果找不到对应的学生，则返回一个空的Student对象return Student("", -1, -1);}std::vector<Student> getAllStudents() const {return students;}
};class StudentUI {
private:StudentDatabase studentDB;public:void displayMenu() {std::cout << "=== 学生管理系统 ===" << std::endl;std::cout << "1. 添加学生" << std::endl;std::cout << "2. 删除学生" << std::endl;std::cout << "3. 查找学生" << std::endl;std::cout << "4. 显示所有学生" << std::endl;std::cout << "0. 退出" << std::endl;}void addStudent() {std::string name;int studentId, age;std::cout << "请输入学生姓名: ";std::cin >> name;std::cout << "请输入学生学号: ";std::cin >> studentId;std::cout << "请输入学生年龄: ";std::cin >> age;Student student(name, studentId, age);studentDB.addStudent(student);std::cout << "成功添加学生!" << std::endl;}void removeStudent() {int studentId;std::cout << "请输入要删除的学生学号: ";std::cin >> studentId;studentDB.removeStudent(studentId);std::cout << "成功删除学生!" << std::endl;}void findStudent() {int studentId;std::cout << "请输入要查找的学生学号: ";std::cin >> studentId;Student student = studentDB.findStudent(studentId);if (student.getStudentId() != -1) {std::cout << "找到学生: " << student.getName() << std::endl;std::cout << "学号: " << student.getStudentId() << std::endl;std::cout << "年龄: " << student.getAge() << std::endl;} else {std::cout << "未找到该学生!" << std::endl;}}void displayAllStudents() {std::vector<Student> students = studentDB.getAllStudents();if (students.empty()) {std::cout << "暂无学生信息!" << std::endl;} else {std::cout << "所有学生信息:" << std::endl;for (const auto& student : students) {std::cout << "姓名: " << student.getName() << ", ";std::cout << "学号: " << student.getStudentId() << ", ";std::cout << "年龄: " << student.getAge() << std::endl;}}}void run() {int choice;do {displayMenu();std::cout << "请输入选项: ";std::cin >> choice;switch (choice) {case 1:addStudent();break;case 2:removeStudent();break;case 3:findStudent();break;case 4:displayAllStudents();break;case 0:std::cout << "退出程序!" << std::endl;break;default:std::cout << "无效的选项，请重新输入!" << std::endl;}} while (choice != 0);}
};int main() {StudentUI studentUI;studentUI.run();return 0;
}