设计原则 单一职责_设计的四大基本原则
单一职责原则的英文名称是Single Responsibility Principle，简称是SRP。这个设计原则备受争议，争议之处就是对职责的定义，什么是类的职责，以及怎么划分类的职责。我们先举例来说明什么是单一职责原则。
基本上所有接触到用户、机构、角色管理这些模块的项目，使用的都是RBAC模型（Role-Based Access Control，基于角色的访问控制，通过分配和取消角色来完成用户权限的授予和取消，使动作主体（用户）与资源的行为（权限）分离），确实是一个很好的解决办法。我们这里要讲的是用户管理、修改用户的信息、增加机构（一个人属于多个机构）、增加角色等。用户有这么多的信息和行为要维护，我们就把这些写道一个接口中，都是用户管理类嘛，我们来看看它的类图，如图1-1所示。
如此简单的类图，即便是一个初级的程序员也可以看出这个接口设计的有问题，用户的属性和用户的行为没有分开，这是一个严重的错误。这个接口确实设计的一团糟，应该把用户的信息抽取成一个BO（Business Object，业务对象），把行为抽取成一个Biz（Business Logic，业务逻辑），按照这个思路对类图进行修正，如图1-2所示。
重新拆封成两个接口，IUserBO负责用户的属性，简单的说，IUserBO的职责就是收集和反馈用户的属性信息；IUserBiz负责用户的行为，完成用户信息的维护和变更。这个其实与我们实际工作中用到的User类还是有差别的，不用着急，我们先来看一看分拆成两个接口怎么使用。我们现在是面向对象编程，所以产生了这个UserInfo对象之后，当然可以把它当IUserBO接口使用。也可以当IUserBiz接口使用，这要看你在什么地方用了。要获得用户信息，就当是IUserBO的实现类；要是希望维护用户信息，就把它当作IUserBiz的实现类就成了，如下代码所示。
…… IUserInfo userInfo = new UserInfo(); //我要赋值了，我就认为它是一个纯粹的BO IUserBO userBo = (IUserBo) userInfo; userBo.setPassword("abc"); //我要执行动作了，我就认为这是一个业务逻辑类 IUserBiz userBiz = (IUserBiz) userInfo; userBiz.deleteUser(); ……确实可以如此，问题也解决了，但我们分析一下刚才的动作，为什么要把一个接口拆分成两个呢？其实，在实际的使用中，我们更倾向于使用两个类或接口：一个是IUserBO，一个是IUserBiz，类图如图1-3所示。
以上我们把一个接口拆分成两个接口的动作，就是依赖了单一职责原则，那么什么是单一职责原则呢？单一职责原则的定义是：应该有且仅有一个原因引起类的变更。
SRP的原话解释是：There should never be more than one reason for a class to change.
上面的例子很好理解，在实际的项目中大家都已经这么做了，那么我们在来看看下面的这个例子是否好理解。电话，是现代人都离开不了的，电话通话的时候有4个过程发生：拨号，通话，回应，挂机。那我们写一个接口，其类图如图1-4所示。
我们来看一下过程的代码，如下代码所示。
public interface IPhone{ //拨通电话 public void dial(String phoneNumber); //通话 public void chat(Object o); //通话完毕，挂电话 public void hangup(); }实现类也比较简单，我就不再写了，大家看看这个接口有没有问题？我相信大部分的读者都会说这个没有问题呀，是的，这个接口接近于完美，看清楚了，是“接近”！单一职责原则要求一个接口或类只有一个原因引起变化，也就是一个接口或类只有一个职责，它就负责一件事情，看看上面的接口只负责一件事情吗？是只有一个原因引起变化吗？好像不是！
IPhone这个接口可不是只有一个职责，它包含了两个职责：一个是协议管理，一个是数据传送。dial()和hangup()两个方法实现的是协议管理，分别负责拨号接通和挂机；chat()实现的是数据的传送，把我们说的话转换成模拟信号或数字信号传递给对方，然后再把对方传递过来的信号还原成我们听得懂的语言。我们可以这样考虑这个问题，协议接通的变化会引起这个接口或者实现类的变化吗？会的！那数据传送（想想看，电话不仅仅可以通话，还可以上网）的变化会引起这个接口或者实现类的变化吗？会的！那就很简单了，这里有两个原因都引起了类的变化。这两个职责会互相影响吗？电话拨号，我只要能接通就行，不管他是电信的还是网通、移动的协议；电话接通后还关心传送的是什么数据吗？通过这样的分析，我们发现类图上的IPhone接口包含了两种职责，而且这两种职责的变化不互相影响，那就考虑分成两个接口，其类图如图1-5所示。
这个类图看起来有点复杂了，完全满足了单一职责原则的要求，每个接口职责分明，结构清晰，但我们在设计的时候通常不会参用这种方式，一个手机类要把ConnectionManager和DataTransfer组合在一起才能使用。组合是一种强耦合关系，你和我都有共同的生命周期，这样的强耦合关系还不如使用接口实现的方式呢，而且还增加了类的复杂性，多了两个类，经过这样的思考，我们在修改一下类图，如图1-6所示。
这样的设计才是完美的，一个类实现了两个接口，把两个职责融合在一个类中。你会觉得这个Phone有两个原因引起变化了呀，是的，但是别忘了我们是面向接口编程，我们对外公布的是接口而不是实现类。而且，如果真要实现类的单一职责，这个就必须使用上面的组合模式了，这会引起类间耦合过重、类的数量增加等问题，人为地增加了设计的复杂性。
通过上面的例子我们总结一下单一职责原则有什么好处：
- 类的复杂性降低，实现什么职责都有清晰明确的定义；
- 可读性提高，复杂性降低，那当然可读性提高了；
- 可维护性提高，可读性提高，那当然更容易维护；
- 变更引起的风险降低，变更是必不可少的，如果接口的单一职责做的好，一个接口修改只对相应实现类有影响，对其他接口无影响，这对系统的扩展性、维护性都有非常大的帮助。
看过电话这个例子后，是不是想反思一下了，我以前的设计是不是有点问题？不，不是的，不要怀疑自己的技术能力，单一职责原则最难划分的就是职责。一个职责一个接口，但问题是职责没有一个量化的标准，一个类到底要负责那些职责？这些职责该怎么细化？细化后是否都要有一个接口或类？这些都需要从实际的项目去考虑，从功能上来说，定义一个IPhone类也没有错，实现了电话的功能，而且设计还非常简单，仅仅一个接口不一个实现类，实际的项目我想大家都会这么设计。项目要考虑可变因素和不可变因素，以及相关的收益成本比率，因此设计一个IPhone接口也可能是没有错的。但是，如果纯从“学究”理论上分析就有问题了，有两个可以变化的原因放到了一个接口中，这就为以后的变化带来了风险如果以后模拟电话升级到了数字电话，我们提供的接口IPhone是不是要修改了？接口修改对其他的Invoker类是不是有很大影响？
注意：单一职责原则提出了一个编写程序的标准，用“职责”或“变化原因”来衡量接口或类设计的是否优良，但是“职责”和“变化原因”都是不可度量的，因项目而异，因环境而异。
对于接口，我们在设计的时候一定要做到单一，但是对于实现类就需要多方面的考虑了。生搬硬套单一职责原则会引起类的剧增，给维护带来非常多的麻烦，而且过分细分类的职责也会人为地增加系统的复杂性。本来一个类可以实现的行为硬要拆分成两个类，然后在使用聚合或者组合的方式耦合在一起，人为制造了系统的复杂性。所以，原则是死的，人是活的，这句话很有道理。
单一职责适用于接口，类，同时也适用于方法，什么意思呢？一个方法尽可能去做一件事情，比如一个方法修改用户密码，不要把这个方法放在“修改用户信息”方法中，这个方法的颗粒度很粗，比如图1-7所示的方法。
在IUserManager中定义了一个方法changeUser，根据传递的类型不同，把可变长度参数changeOptions修改到userBO这个对象上，并调用持久层的方法保存到数据库中。这样的方法，职责不清晰，不单一。不要让别人猜测这个方法可能是处理什么逻辑的。比较好的设计如图1-8所示。
通过类图可知，如果要修改用户名称，就要调用changeUserName方法；要修改家庭地址，就调用changeHomeAddress方法；要修改单位电话，就调用changeOfficeTel方法。每个方法的职责非常清晰明确，不仅开发简单，而且日后的维护也非常简单。
阅读到这里，可能有人想问，写的是类的设计原则吗？你通篇都在说接口的单一职责，类的单一职责你都违背了呀！这个还真是的，我的本意是把这个原则说清楚，类的单一职责嘛，这个很简单，但当回头写的时候，发觉并不是这么回事，翻看了以前的代码和设计，基本上拿得出手的类设计都是与单一职责违背的。静下心来回忆，发觉每一个类这样设计都是有原因的。Wikipedia、OODesign等几个网站，专家也有类似的经验，基本上类的单一职责都用了类似一句话来说“This is sometimes hard to see”，这句话翻译过来就是“这个有时候很难说”。是的，类的单一职责确实受非常多的因素制约，纯理论上来讲，这个原则是非常优秀的，但现实又现实的难处，你必须考虑项目的工期、成本、人员技术水平、硬件情况、网络情况甚至还要考虑政府政策、垄断协议等因素。
对于单一职责原则，建议接口一定要做到单一职责，类的设计尽量做到只有一个原因引起变化。
