C++｜设计模式（〇）｜设计模式的六大原则

这里文章只做简要描述，作为扫盲

在软件开发过程中，遵循一定的设计原则可以帮助开发者创建更加灵活、可维护和可扩展的系统。设计模式的六大原则是面向对象设计的核心理念，本文将详细介绍这些原则，并结合实例说明它们的重要性和应用方法。

单一职责原则(SRP, Single Responsibility Principle)

定义：一个类应该只有一个引起变化的原因。即，一个类只负责一个职责。
意义：遵循单一职责原则，可以提高代码的可读性和可维护性，减少代码的复杂度。

class ReportGenerator {
public:void generateReport() {// 生成报告}
};class ReportPrinter {
public:void printReport() {// 打印报告}
};

在这个示例中，ReportGenerator 负责生成报告，ReportPrinter 负责打印报告，遵循了单一职责原则。

⭐️开放封闭原则(OCP, Open/Closed Principle)

定义：软件实体应该对外扩展开放，对修改封闭。

意义：通过扩展而不是修改现有代码来实现新的功能，可以提高系统的稳定性和可扩展性。

class Shape {
public:virtual void draw() = 0;
};class Circle : public Shape {
public:void draw() override {// 画圆}
};class Rectangle : public Shape {
public:void draw() override {// 画矩形}
};

在这个示例中，通过继承 Shape 类来扩展新的形状类，而不需要修改现有的 Shape 类。

里氏替换原则（LSP，LisKov Substitution Principle）

定义：子类应该能够替换其基类，并且功能不受影响。

意义：确保继承关系中的子类可以替代基类，保证系统的正确性。

class Bird {
public:virtual void fly() {// 飞行逻辑}
};class Sparrow : public Bird {
public:void fly() override {// 麻雀飞行逻辑}
};

在这个示例中，Sparrow 可以替代 Bird，且系统功能不受影响。

接口隔离原则(ISP, Interface Segregation Principle)

定义：使用多个专门的接口，而不是单一的总接口

意义：减少类之间的依赖，使系统更加灵活和易于维护。

class Printer {
public:virtual void print() = 0;
};class Scanner {
public:virtual void scan() = 0;
};class AllInOnePrinter : public Printer, public Scanner {
public:void print() override {// 打印逻辑}void scan() override {// 扫描逻辑}
};

在这个示例中，Printer 和 Scanner 接口分离，避免了单一接口的臃肿。

⭐️依赖倒置原则（DIP，Dependency Inversion Principle）

定义：高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖抽象；抽象不应依赖细节，细节应该依赖抽象。

意义：通过依赖抽象层来解耦高层和低层模块，提高系统的灵活性和可维护性。

class Database {
public:virtual void connect() = 0;
};class MySQLDatabase : public Database {
public:void connect() override {// MySQL 连接逻辑}
};class Application {
private:Database& db;
public:Application(Database& db) : db(db) {}void run() {db.connect();// 业务逻辑}
};

在这个示例中，Application 依赖于 Database 抽象接口，而不是具体实现，遵循了依赖倒置原则。

⭐️合成复用原则（CARP，Composite/Aggregate Reuse Principle）

定义：优先使用对象组合而不是继承来达到复用的目的。

意义：通过组合多个对象来实现新功能，而不是通过继承，提高系统的灵活性和可复用性。

class Engine {
public:void start() {// 启动引擎}
};class Car {
private:Engine engine;
public:void drive() {engine.start();// 驾驶逻辑}
};

在这个示例中，Car 通过组合 Engine 对象来实现驱动功能，而不是通过继承。