前言：上篇C#軟件設計——小話設計模式原則之：依賴倒置原則DIP簡單介紹了下依賴倒置的由來以及使用，中間插了兩篇WebApi的文章，這篇還是回歸正題，繼續來寫寫設計模式另一個重要的原則：單一職責原則。
單一職責原則，英文縮寫SRP，全稱Single Responsibility Principle。
原始定義：There should never be more than one reason for a class to change。
官方翻譯：應該有且僅有一個原因引起類的變更。簡單點說，一個類，最好只負責一件事，只有一個引起它變化的原因。
上面的定義不難理解，引起類變化的原因不能多於一個。也就是說每一個類只負責自己的事情，此所謂單一職責。
我們知道，在OOP裡面，高內聚、低耦合是軟件設計追求的目標，而單一職責原則可以看做是高內聚、低耦合的引申，將職責定義為引起變化的原因，以提高內聚性，以此來減少引起變化的原因。職責過多，可能引起變化的原因就越多，這將是導致職責依賴，相互之間就產生影響，從而極大的損傷其內聚性和耦合度。單一職責通常意味著單一的功能，因此不要為類實現過多的功能點，以保證實體只有一個引起它變化的原因。
不管是從官方定義，還是對“單一職責”名稱的解釋，都能很好的理解單一職責原則的意義。其實在軟件設計中，要真正用好單一職責原則並不簡單，因為遵循這一原則最關鍵的地方在於職責的劃分，博主的理解是職責的劃分是根據需求定的，同一個類（接口）的設計，在不同的需求裡面，可能職責的劃分並不一樣，為什麼這麼說呢？我們來看下面的例子。
關於單一職責原則的原理，我們就不做過多的解釋了。重點是職責的劃分！重點是職責的劃分！重點是職責的劃分！重要的事情說三遍。下面根據一個示例場景來看看如何劃分職責。
假定現在有如下場景：國際手機運營商那裡定義了生產手機必須要實現的接口，接口裡面定義了一些手機的屬性和行為，手機生產商如果要生成手機，必須要實現這些接口。
我們首先以手機作為單一職責去設計接口，方案如下。
/// <summary>
/// 充電電源
/// </summary>
public class ElectricSource
{
}
public interface IMobilePhone
{
//運行內存
string RAM { get; set; }
//手機存儲內存
string ROM { get; set; }
//CPU主頻
string CPU { get; set; }
//屏幕大小
int Size { get; set; }
//手機充電接口
void Charging(ElectricSource oElectricsource);
//打電話
void RingUp();
//接電話
void ReceiveUp();
//上網
void SurfInternet();
}
然後我們的手機生產商去實現這些接口
//具體的手機示例
public class MobilePhone:IMobilePhone
{
public string RAM
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
public string ROM
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
public string CPU
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
public int Size
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
public void Charging(ElectricSource oElectricsource)
{
throw new NotImplementedException();
}
public void RingUp()
{
throw new NotImplementedException();
}
public void ReceiveUp()
{
throw new NotImplementedException();
}
public void SurfInternet()
{
throw new NotImplementedException();
}
}
這種設計有沒有問題呢？這是一個很有爭議的話題。單一職責原則要求一個接口或類只有一個原因引起變化，也就是一個接口或類只有一個職責，它就負責一件事情，原則上來說，我們以手機作為單一職責去設計，也是有一定的道理的，因為我們接口裡面都是定義的手機相關屬性和行為，引起接口變化的原因只可能是手機的屬性或者行為發生變化，從這方面考慮，這種設計是有它的合理性的，如果你能保證需求不會變化或者變化的可能性比較小，那麼這種設計就是合理的。但實際情況我們知道，現代科技日新月異，科技的進步促使著人們不斷在手機原有基礎上增加新的屬性和功能。比如有一天，我們給手機增加了攝像頭，那麼需要新增一個像素的屬性，我們的接口和實現就得改吧，又有一天，我們增加移動辦公的功能，那麼我們的接口實現是不是也得改。由於上面的設計沒有細化到一定的粒度，導致任何一個細小的改動都會引起從上到下的變化，有一種“牽一發而動全身”的感覺。所以需要細化粒度，下面來看看我們如何變更設計。
我們將接口細化
//手機屬性接口
public interface IMobilePhoneProperty
{
//運行內存
string RAM { get; set; }
//手機存儲內存
string ROM { get; set; }
//CPU主頻
string CPU { get; set; }
//屏幕大小
int Size { get; set; }
//攝像頭像素
string Pixel { get; set; }
}
//手機功能接口
public interface IMobilePhoneFunction
{
//手機充電接口
void Charging(ElectricSource oElectricsource);
//打電話
void RingUp();
//接電話
void ReceiveUp();
//上網
void SurfInternet();
//移動辦公
void MobileOA();
}
實現類
//手機屬性實現類
public class MobileProperty:IMobilePhoneProperty
{
public string RAM
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
public string ROM
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
public string CPU
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
public int Size
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
public string Pixel
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
}
//手機功能實現類
public class MobileFunction:IMobilePhoneFunction
{
public void Charging(ElectricSource oElectricsource)
{
throw new NotImplementedException();
}
public void RingUp()
{
throw new NotImplementedException();
}
public void ReceiveUp()
{
throw new NotImplementedException();
}
public void SurfInternet()
{
throw new NotImplementedException();
}
public void MobileOA()
{
throw new NotImplementedException();
}
}
//具體的手機實例
public class HuaweiMobile
{
private IMobilePhoneProperty m_Property;
private IMobilePhoneFunction m_Func;
public HuaweiMobile(IMobilePhoneProperty oProperty, IMobilePhoneFunction oFunc)
{
m_Property = oProperty;
m_Func = oFunc;
}
}
對於上面題的問題，這種設計能夠比較方便的解決，如果是增加屬性，只需要修改IMobilePhoneProperty和MobileProperty即可；如果是增加功能，只需要修改IMobilePhoneFunction和MobileFunction即可。貌似完勝第一種解決方案。那麼是否這種解決方案就完美了呢？答案還是看情況。原則上，我們將手機的屬性和功能分開了，使得職責更加明確，所有的屬性都由IMobilePhoneProperty接口負責，所有的功能都由IMobilePhoneFunction接口負責，如果是需求的粒度僅僅到了屬性和功能這一級，這種設計確實是比較好的。反之，如果粒度再細小一些呢，那我們這種職責劃分是否完美呢？比如我們普通的老人機只需要一些最基礎的功能，比如它只需要充電、打電話、接電話的功能，但是按照上面的設計，它也要實現IMobilePhoneFunction接口，某一天，我們增加了一個新的功能玩游戲，那麼我們就需要在接口上面增加一個方法PlayGame()。可是我們老人機根本用不著實現這個功能，可是由於它實現了該接口，它的內部實現也得重新去寫。從這點來說，以上的設計還是存在它的問題。那麼，我們如何繼續細化接口粒度呢？
接口細化粒度設計如下
//手機基礎屬性接口
public interface IMobilePhoneBaseProperty
{
//運行內存
string RAM { get; set; }
//手機存儲內存
string ROM { get; set; }
//CPU主頻
string CPU { get; set; }
//屏幕大小
int Size { get; set; }
}
//手機擴展屬性接口
public interface IMobilePhoneExtentionProperty
{
//攝像頭像素
string Pixel { get; set; }
}
//手機基礎功能接口
public interface IMobilePhoneBaseFunc
{
//手機充電接口
void Charging(ElectricSource oElectricsource);
//打電話
void RingUp();
//接電話
void ReceiveUp();
}
//手機擴展功能接口
public interface IMobilePhoneExtentionFunc
{
//上網
void SurfInternet();
//移動辦公
void MobileOA();
//玩游戲
void PlayGame();
}
實現類和上面類似
//手機基礎屬性實現
public class MobilePhoneBaseProperty : IMobilePhoneBaseProperty
{
public string RAM
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
public string ROM
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
public string CPU
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
public int Size
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
}
//手機擴展屬性實現
public class MobilePhoneExtentionProperty : IMobilePhoneExtentionProperty
{
public string Pixel
{
get
{
throw new NotImplementedException();
}
set
{
throw new NotImplementedException();
}
}
}
//手機基礎功能實現
public class MobilePhoneBaseFunc : IMobilePhoneBaseFunc
{
public void Charging(ElectricSource oElectricsource)
{
throw new NotImplementedException();
}
public void RingUp()
{
throw new NotImplementedException();
}
public void ReceiveUp()
{
throw new NotImplementedException();
}
}
//手機擴展功能實現
public class MobilePhoneExtentionFunc : IMobilePhoneExtentionFunc
{
public void SurfInternet()
{
throw new NotImplementedException();
}
public void MobileOA()
{
throw new NotImplementedException();
}
public void PlayGame()
{
throw new NotImplementedException();
}
}
此種設計能解決上述問題，細分到此粒度，這種方案基本算比較完善了。能不能算完美？這個得另說。接口的粒度要設計到哪一步，取決於需求的變更程度，或者說取決於需求的復雜度。
以上通過一個應用場景簡單介紹了下單一職責原則的使用，上面三種設計，沒有最合理，只有最合適。理解單一職責原則，最重要的就是理解職責的劃分，職責劃分的粒度取決於需求的粒度，最後又回到了那句話：沒有最好的設計，只有最適合的設計。歡迎園友拍磚斧正。如果園友們覺得本文對你有幫助，請幫忙推薦，博主將繼續努力~~
