软件设计原则（二）单一职责原则 -Single Responsibility Principle

SRP，Single Responsibility Principle：

There should never be more than one reason for a class to change.

应该有且仅有一个原因引起类的变更。（如果类需要变更，那么只可能仅由某一个原因引起）

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。

示例：

       如果一个接口包含了两个职责，并且这两个职责的变化不互相影响，那么就可以考虑拆分成两个接口。

       方法的职责应清晰、单一。一个method尽可能制作一件事情。changeUserInfo()可拆分为changeUserName()、changeUserAddr()....

        说到单一职责原则，很多人都会不屑一顾。因为它太简单了。稍有经验的程序员即使从来没有读过设计模式、从来没有听说过单一职责原则，在设计软件时也会自觉的遵守这一重要原则，因为这是常识。在软件编程中，谁也不希望因为修改了一个功能导致其他的功能发生故障。而避免出现这一问题的方法便是遵循单一职责原则。虽然单一职责原则如此简单，并且被认为是常识，但是即便是经验丰富的程序员写出的程序，也会有违背这一原则的代码存在。

        为什么会出现这种现象呢？因为有职责扩散。所谓职责扩散，就是因为某种原因，职责P被分化为粒度更细的职责P1和P2。此时，按照SRP 应该再新建一个类负责职责P2，但是这样会修改花销很大！除了改接口 还需要改客户端代码！所以一般就直接在原有类方法中增加判断 支持职责P2；或者在原有类中新增一个方法来处理职责P2（做到了方法级别的SRP），

例如原有一个接口，模拟动物呼吸的场景：

class Animal{    

    public void breathe(String animal){    

        System.out.println(animal+"呼吸空气");    

    }    

}    

public class Client{    

    public static void main(String[] args){    

        Animal animal = new Animal();    

        animal.breathe("牛");    

        animal.breathe("羊");    

        animal.breathe("猪");    

    }    

}   

程序上线后，发现问题了，并不是所有的动物都呼吸空气的，比如鱼就是呼吸水的。

修改一：修改时如果遵循单一职责原则，需要将Animal类细分为陆生动物类Terrestrial，水生动物Aquatic，代码如下：

class Terrestrial{    

    public void breathe(String animal){    

        System.out.println(animal+"呼吸空气");    

    }    

}    

class Aquatic{    

    public void breathe(String animal){    

        System.out.println(animal+"呼吸水");    

    }    

}    

    

public class Client{    

    public static void main(String[] args){    

        <strong>Terrestrial </strong>terrestrial = new Terrestrial();    

        terrestrial.breathe("牛");    

        terrestrial.breathe("羊");    

        terrestrial.breathe("猪");    

            

        <strong>Aquatic </strong>aquatic = new Aquatic();    

        aquatic.breathe("鱼");    

    }    

}   

BUT，这样修改花销是很大的，除了将原来的类分解之外，还需要修改客户端。

修改二：直接修改类Animal；虽然违背了单一职责原则，但花销却小的多

class Animal{    

    public void breathe(String animal){    

        if("鱼".equals(animal)){    

            System.out.println(animal+"呼吸水");    

        }else{    

            System.out.println(animal+"呼吸空气");    

        }    

    }    

}    

    

public class Client{    

    public static void main(String[] args){    

        Animal animal = new Animal();    

        animal.breathe("牛");    

        animal.breathe("羊");    

        animal.breathe("猪");    

        animal.breathe("鱼");    

    }    

}   

这种修改方式要简单的多。但是却存在着隐患：有一天需要将鱼分为呼吸淡水的鱼和呼吸海水的鱼，则又需要修改Animal类的breathe方法，而对原有代码的修改会对调用“猪”“牛”“羊”等相关功能带来风险，也许某一天你会发现程序运行的结果变为“牛呼吸水”了。

这种修改方式直接在代码级别上违背了单一职责原则，虽然修改起来最简单，但隐患却是最大的。

修改三：

class Animal{    

    public void breathe(String animal){    

        System.out.println(animal+"呼吸空气");    

    }    

    

    public void breathe2(String animal){    

        System.out.println(animal+"呼吸水");    

    }    

}    

    

public class Client{    

    public static void main(String[] args){    

        Animal animal = new Animal();    

        animal.breathe("牛");    

        animal.breathe("羊");    

        animal.breathe("猪");    

        animal.breathe2("鱼");    

    }    

}   

这种修改方式没有改动原来的方法，而是在类中新加了一个方法；虽然也违背了单一职责原则，但在方法级别上却是符合单一职责原则的，因为它并没有动原来方法的代码。

好处：

       一个接口的修改只对相应的实现类有影响，对其他接口无影响；有利于系统的可扩展性、可维护性。

问题：

       “职责”的粒度不好确定！

        过分细分的职责也会人为地增加系统复杂性。

建议：

       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。

       只有逻辑足够简单，才可以在代码级别上违反单一职责原则；只有类中方法数量足够少，才可以在方法级别上违反单一职责原则；