面向对象编程：良好的类设计

Question

我的问题和这个有关：一个可以为类的方法构建依赖图的Python工具。

因为找不到合适的工具，我自己写了个简单的程序：我用了编译器模块，把源代码解析成一个抽象语法树，然后遍历这个树来收集类方法之间的依赖关系。我的脚本生成了一个输入文件给graphviz，这个工具用来生成一个依赖图，长得像这样。

到这里我遇到了瓶颈。我意识到我不知道该怎么重构这个类，让它变得简单一些。我根本不知道我应该朝哪个方向努力。比如，在关系数据库的理论中，有一些简单的规则可以用来把数据库调整到标准形式。那么，关于良好的类设计（特别是方法之间的依赖关系）有没有类似的理论呢？这个话题有没有地方可以学习？

Answer 1

设计模式已经成为良好类设计的标准。一般来说，每种模式都有特定的使用场景或情况。如果你能在自己的代码中找到这样的场景，就可以利用这种模式来创建更合理的结构，通常这样做还能减少代码之间的依赖关系。

重构是你用来进行这些大规模改动的工具。一个好的集成开发环境（IDE）会帮助你进行重构。

Answer 2

在设计类的时候，往往很难说什么是“正确”的，什么是“错误”的。关于这个话题有很多指导原则、设计模式和建议，但归根结底，我认为这更多是基于你过去项目的经验。我的经验是，不用太担心这些问题，可以逐步小步改进你的代码和结构。多尝试一下，看看一些想法或改变的效果如何。当然，向别人学习总是个好主意，多读一些代码，分析它，尽量理解其中的内容。 :)

如果你想了解一些理论，我推荐Craig Larman的《应用UML和模式：面向对象分析与设计及迭代开发入门》 亚马逊。这本书涵盖了你问题中的几个部分，给出了一些大致的指导，并通过一个示例应用来展示这些内容。我觉得这本书不错。

你能把你的应用上传到某个地方吗？比如GitHub之类的，或许你可以请求一些具体的建议。

Answer 3

在设计类的时候，我们遵循以下原则：

• 单一职责原则：一个类（或方法）应该只有一个变更的理由。
• 开放封闭原则：一个类（或方法）应该可以扩展，但不应该被修改。
• 里氏替换原则：子类型必须能够替代它们的基类型。
• 接口隔离原则：客户不应该被迫依赖他们不使用的方法。接口应该属于客户。
• 依赖倒置原则：抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。

补充：设计模式可以帮助你的代码遵循这些原则。我发现先理解这些原则，然后再看设计模式，能更好地理解这些模式是如何让你的代码符合这些原则的。