Kemahiran Pengaturcaraan Lanjutan C++: Menguasai Prinsip Reka Bentuk Berorientasikan Objek

Sebagai bahasa pengaturcaraan peringkat tinggi, pengaturcaraan berorientasikan objek ialah salah satu ciri yang paling penting. Apabila kerumitan program meningkat, cara menggunakan prinsip reka bentuk berorientasikan objek dalam kod telah menjadi salah satu kemahiran yang mesti dikuasai oleh pembangun. Artikel ini akan memperkenalkan lima prinsip reka bentuk pengaturcaraan berorientasikan objek, iaitu prinsip SOLID, untuk membantu pembangun C++ menulis kod yang lebih mantap dan boleh diselenggara.

Prinsip SOLID telah dicadangkan oleh Robert C. Martin pada tahun 2000. Ia merujuk kepada lima prinsip reka bentuk berorientasikan objek, iaitu Prinsip Tanggungjawab Tunggal (SRP), Prinsip Tertutup Terbuka (OCP), Prinsip Penggantian Liskov (LSP), Prinsip Pemisahan Antaramuka (ISP), dan Prinsip Inversi Ketergantungan ( DIP).

1. Prinsip Tanggungjawab Tunggal (SRP)

Prinsip Tanggungjawab Tunggal menghendaki kelas hanya bertanggungjawab ke atas satu perkara, iaitu kelas hanya perlu mempunyai satu sebab untuk perubahannya. Jika kelas mempunyai pelbagai tanggungjawab, apabila salah satu tanggungjawab perlu diubah suai, tanggungjawab lain mungkin juga perlu diubah suai, yang akan meningkatkan gandingan dan kerumitan kod.

Sebagai contoh, dalam sistem pengurusan keahlian, kelas ahli bertanggungjawab untuk pengurusan maklumat ahli dan pengurusan mata ahli. Jika tanggungjawab tertentu dalam kelas ini perlu diubah suai, ia mungkin menjejaskan tanggungjawab lain, menyebabkan ketidakstabilan sistem. Penyelesaiannya adalah untuk mengekstrak tanggungjawab pengurusan mata dan mewujudkan kelas pengurusan mata bebas supaya setiap kelas hanya bertanggungjawab untuk satu perkara.

2. Prinsip Terbuka-Tertutup (OCP)

Prinsip Terbuka-Tertutup memerlukan entiti perisian harus terbuka kepada sambungan dan tertutup kepada pengubahsuaian. Ini bermakna bahawa kita sepatutnya dapat memanjangkan fungsi sistem tanpa mengubah suai kod sumber. Untuk melakukan ini, kita perlu menggunakan antara muka dan kelas abstrak untuk mengehadkan skop perubahan dalam kod.

Sebagai contoh, terdapat berbilang kelas grafik dalam perpustakaan grafik Jika kita perlu memasukkan kelas grafik baharu, kita boleh menggunakan antara muka atau kelas abstrak untuk mentakrifkan kelas asas grafik, dan semua kelas grafik lain mewarisi daripada kelas asas ini. . Dengan cara ini, apabila kita memasukkan kelas grafik baharu, kita hanya perlu mencipta subkelas baharu yang mewarisi daripada kelas asas grafik tanpa mengubah suai kod sedia ada.

3. Prinsip Penggantian Liskov (LSP)

Prinsip Penggantian Liskov ialah kekangan lanjut pada hubungan warisan Ia memerlukan subkelas boleh menggantikan kelas induknya dan memastikan ketepatan program. Ini bermakna subkelas seharusnya boleh digunakan di semua tempat di mana kelas induk boleh digunakan dan mengembalikan hasil yang sama seperti kelas induk.

Sebagai contoh, jika kita mempunyai kelas asas haiwan dan subkelas burung, kita perlu memastikan bahawa dalam mana-mana kod berdasarkan objek haiwan, menggunakan objek burung tidak memusnahkan ketepatan program. Ini memerlukan burung untuk mewarisi daripada kelas haiwan dan melaksanakan semua kaedah yang ditakrifkan dalam kelas haiwan untuk memastikan kebolehskalaan dan kestabilan kod.

4. Prinsip Pemisahan Antara Muka (ISP)

Prinsip Pemisahan Antara Muka memerlukan pelanggan tidak bergantung pada antara muka yang tidak diperlukan, iaitu kelas tidak boleh memaksa kaedah yang tidak diperlukan. Idea teras ISP adalah untuk menjadikan antara muka sedetail mungkin dan membahagikan antara muka besar kepada berbilang antara muka kecil.

Contohnya, jika kita ada manusia dan pekerja, manusia ada dua kaedah makan dan bercakap, dan pekerja ada dua kaedah bekerja dan berehat. Jika kita menggunakan antara muka untuk mewakili manusia dan pekerja, maka antara muka ini mengandungi empat kaedah, dua daripadanya tidak diperlukan oleh kelas pekerja, yang melanggar prinsip ISP. Kita boleh membahagikan antara muka ini kepada dua, satu mewakili antara muka manusia dan satu lagi mewakili antara muka pekerja, untuk mengelakkan gandingan yang tidak perlu.

5. Prinsip Penyongsangan Ketergantungan (DIP)

Prinsip penyongsangan kebergantungan memerlukan modul peringkat tinggi tidak harus bergantung pada modul peringkat rendah, tetapi harus bergantung pada antara muka abstrak modul peringkat rendah. Ini bermakna kita harus menyongsangkan hubungan pergantungan supaya abstraksi tidak bergantung pada pelaksanaan konkrit.

Sebagai contoh, modul pengelogan bergantung pada modul pengendalian fail. Jika modul log dikodkan keras untuk bergantung pada modul operasi fail tertentu, maka apabila kita perlu menggantikan modul pengendalian fail, kita mesti mengubah suai kod modul log dengan ketara. Dan jika kita menggunakan antara muka abstrak dan merangkum modul operasi fail ke dalam kelas abstrak yang menjanjikan untuk melaksanakan antara muka tertentu, modul log hanya perlu bergantung pada antara muka abstrak ini Walaupun modul operasi fail diganti, tidak perlu ubah suai kod modul log.

Ringkasan

Menguasai prinsip SOLID membolehkan kami melaksanakan pengaturcaraan berorientasikan objek dengan lebih baik dan menulis kod yang lebih mantap, berskala dan mudah diselenggara. Lima prinsip ini bukan peraturan mutlak Kita perlu menerapkannya berdasarkan pengalaman dan akal fikiran berdasarkan senario dan keperluan projek tertentu. Melalui amalan dan ringkasan berterusan, kami boleh meningkatkan keupayaan reka bentuk dan pembangunan kami serta menulis program C++ yang lebih baik.

Atas ialah kandungan terperinci Kemahiran Pengaturcaraan Lanjutan C++: Menguasai Prinsip Reka Bentuk Berorientasikan Objek. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!