C++ 函数的艺术：设计原则与 SOLID 原则，架构健康之道

wufei123 2024-09-16 阅读:5 评论:0

摘要：c++++ 函数设计遵循的原则包括单一职责、开放-封闭、里氏替换和迪米特法则。这些原则构成了 solid 原则：单一职责 (s)：函数只应执行一个明确目标。开放-封闭 (o)：函数应可扩展而不需修改源代码。里氏替换 (l)：派生...

摘要：c++++ 函数设计遵循的原则包括单一职责、开放-封闭、里氏替换和迪米特法则。这些原则构成了 solid 原则：单一职责 (s)：函数只应执行一个明确目标。开放-封闭 (o)：函数应可扩展而不需修改源代码。里氏替换 (l)：派生类可替换基类而不影响客户端代码。接口隔离 (i)：客户端仅依赖所需的接口。依赖反转 (d)：函数依赖抽象接口而非具体实现。

C++ 函数的艺术：设计原则与 SOLID 原则，架构健康之道设计原则

单一职责原则（SRP）：函数应只有一个明确定义的目标。这使得代码更容易维护、测试和理解。

开放-封闭原则（OCP）：函数的行为应该可以通过扩展来修改，而无需修改其源代码。

里氏替换原则（LSP）：派生类应该能够无缝地替代其基类，而不会破坏客户端代码。

迪米特法则（LoD）：函数只应知道所需的最小信息，并应避免与不相关的模块直接交互。

SOLID 原则

上述设计原则为 SOLID 原则奠定了基础：

单一职责 (S)：函数应执行单一明确的目标。

开闭 (O)：函数应对扩展开放，对修改关闭。

里氏替换 (L)：派生类应能够替换其基类而不会破坏客户端代码。

接口隔离 (I)：客户端应仅依赖于它们所需的接口，而不是大而全的接口。

依赖反转 (D)：函数不应直接依赖其他函数，而是应通过抽象接口依赖。

实战案例

SRP：

// 获得用户的姓名
std::string get_user_name() {
  // 获取用户输入
  return prompt_user("Enter your name: ");
}

此函数遵循 SRP，因为它只执行一个任务：获取用户姓名。

OCP：

// Abstract Shape 类
class Shape {
public:
  virtual float area() const = 0;
};

// Rectangle 类（派生类）
class Rectangle : public Shape {
public:
  float width, height;

  float area() const override {
    return width * height;
  }
};

通过继承 Shape 抽象类，Rectangle 可以扩展其功能，而无需修改 Shape 的源代码。

LSP：

// Player 类（基类）
class Player {
public:
  virtual void move() = 0;
};

// HumanPlayer 类（派生类）
class HumanPlayer : public Player {
public:
  void move() override {
    // 人类玩家的移动逻辑
  }
};

HumanPlayer 可以无缝替代 Player，因为它们都实现了相同的 move() 方法。

LoD：

// 订单处理函数
void process_order(Order order) {
  // 用所需数据更新数据库
  update_database(order);

  // 通过事件通知其他模块
  send_order_processed_event();
}

此函数仅与处理订单相关的数据交互，避免了与其他不相关的模块直接交互。

D：

// 依赖倒置示例
class Service {
public:
  virtual void do_something() const = 0;
};

class Client {
public:
  void use_service(Service& service) {
    service.do_something();
  }
};

Client 类通过接口依赖于 Service 类，而无需直接依赖其具体实现。

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