设计模式——单一职责原则

【问题由来】类T负责两个不同的职责：职责P1，职责P2。当由于职责P1需求发生改变而需要修改类T时，有可能会导致原本运行正常的职责P2功能发生故障。

【解决方案】遵循单一职责原则。分别建立两个类T1、T2，使T1完成职责P1功能，T2完成职责P2功能。这样，当修改类T1时，不会使职责P2发生故障风险；同理，当修改T2时，也不会使职责P1发生故障风险。

【例 子】用户管理系统

只要做过项目，肯定要接触到用户、机构、角色管理这些模块，基本上使用的都是RBAC模型，确实是很好的一个解决办法。我们今天要讲的是用户管理、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，用户有这么的信息和行为要维护，我们就把这些写到一个接口中，都是用户管理类嘛，我们先来看它的类图，如1-1所示。

图1-1 用户信息维护类图

太Easy的类图了，我相信，即使是一个初级的程序员也可以看出这个接口设计得有问题，用户的属性（Property）和用户的行为（Behavior）没有分开，这是一个严重的错误！非常正确，这个接口确实设计得一团糟，应该把用户的信息抽取成一个BO（Bussiness 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。

图1-2 职责划分后的类图

重新拆封成两个接口，IUserBO负责用户的属性，简单地说，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。各位可能要说了，这个与我实际工作中用到的User类还是有差别的呀！别着急，我们先来看一看分拆成两个接口怎么使用。OK，我们现在是面向接口编程，所以产生了这个UserInfo对象之后，当然可以把它当IUserBO接口使用。当然，也可以当IUserBiz接口使用，这要看你在什么地方使用了。要获得用户信息，就当是IUserBO的实现类；要是希望维护用户的信息，就把它当作IUserBiz的实现类就成了，如代码清单1-1所示。

代码清单1-1 分清职责后的代码示例

....... IUserBiz 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，但是我们来回想一下我们刚才的动作，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不同的类或接口：一个是IUserBO， 一个是IUserBiz，类图应该如图1-3所示。

图1-3 项目中经常采用的SRP类图

【例 子】拨号管理系统

电话通话的时候有四个过程发生：拨号、通话、回应、挂机，那我们写一个接口，其类图应该如图1-4所示。

图1-4 电话类图

public interface IPhone

{
 
//拨通电话
 
public void dial(String phoneNumber);
 
//通话
 
public void chat(Object o);
 
//回应，只有自己说话而没有回应，那算啥？！
 
public void answer(Object o);
 
//通话完毕，挂电话
 
public void huangup();
 
}

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。diag()和huangup()两个方法实现的是协议管理，分别负责拨号接通和挂机；chat()和answer()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到对方，然后再把对方传递过来的信号还原成我们听得懂语言。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，而且这两个职责会相互影响吗？电话拨号，我只要能接通就成，甭管是电信的还是网通的协议；电话连接后还关心传递的是什么数据吗？不关心，你要是乐意使用56K的小猫传递一个高清的片子，那也没有问题（顶多有人说你13了）。通过这样的分析，我们发现类图上的IPhone接口包含了两个职责，而且这两个职责的变化不相互影响，那就考虑拆开成两个接口，其类图如图1-5所示。

图1-5 职责分明的电话类图

这个类图看着有点复杂了，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，但是我相信你在设计的时候肯定不会采用这种方式，一个手机类要把ConnectionManager和DataTransfer组合在一块才能使用。组合是一种强耦合关系，你和我都有共同的生命期，这样的强耦合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。经过这样的思考后，我们再修改一下类图，如图1-6所示。

图1-6 简洁清晰、职责分明的电话类图

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，是的是的，但是别忘记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，人为的增加了设计的复杂性。

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得是否有优良，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。

【接口一定要单一】

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，不要把这个方法放到“修改用户信息”方法中，这个方法的颗粒度很粗，比如图1-7中所示的方法。

图1-7 一个方法承担多个职责

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。在我的项目组中，如果有人写了这样一个方法，我不管他写了多少程序，花了多少工夫，一律重写！原因很简单：方法职责不清晰，不单一，不要让别人猜测这个方法可能是用来处理什么逻辑。比较好的设计如图1-8所示。

图1-8 一个方法承担一个职责

通过上面的类图，如果要修改用户名称，就调用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容易，大家可以逐渐养成这样的习惯。

所以，如果对接口、类、方法使用了单一职责原则，那么快乐的就不仅仅是你了，还有你的项目组成员，大家可以轻松而又愉快地进行开发；还有你的老板，减少了因为变更引起的工作量，减少了无为人员和资金消耗。当然，最快乐的也许就是你了，因为加官进爵可能等着你哟！

（编辑：李大同）

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