Принципы SOLID - Программирование на языке C++
SOLID - мнемонический акроним, введенный Майклом Фэзерсом (Michael Feathers) для первых пяти принципов, названных Робертом Мартином в начале 2000-х, которые означали пять основных принципов объектно-ориентированного программирования и проектирования. Эти принципы, когда применяются вместе, предназначены для повышения вероятности того, что программист создаст систему, которую будет легко поддерживать и расширять в течение долгого времени. Принципы SOLID -- это руководства, которые могут применяться во время работы над программным обеспечением для удаления "кода с запашком" предписывая программисту выполнять рефакторинг исходного кода, пока тот не станет разборчиво написанным и расширяемым. Это часть общей стратегии гибкой и адаптивной разработки.
Описание
S (single responsibility principle, принцип единственной обязанности) обозначает, что каждый объект должен иметь одну обязанность и эта обязанность должна быть полностью инкапсулирована в класс. Все его сервисы должны быть направлены исключительно на обеспечение этой обязанности.
Термин был введен Робертом С. Мартином в одноименной статье как часть его Принципов объектно-ориентированного проектирования, ставших популярными благодаря его книге Быстрая разработка программ. Принципы, примеры, практика. Мартин описал ее как основанную на принципе связности, сформулированномТомом ДеМарко в его книге Structured Analysis and Systems Specification.
Мартин определяет обязанность как причину изменения и заключает, что класс или модуль должны иметь одну и только одну причину измениться. Например, представьте себе модуль, который составляет и печатает отчет. Такой модуль может измениться по двум причинам. Во-первых, может измениться само содержимое отчета. Во-вторых, может измениться формат отчета. Оба этих фактора изменяют модуль по разным причинам: в одном случае изменение содержательное, а во втором -- косметическое. Принцип единственной обязанности говорит, что оба аспекта этой проблемы на самом деле являются двумя разными обязанностями, и в таком случае должны находиться в разных классах или модулях. Объединение двух сущностей, изменяющихся по разным причинам и в разное время, считается плохим проектным решением.
Причина, почему нужно сохранять направленность класса на единственную цель в том, что это делает класс более здоровым. Что касается приведенного выше примера, если произошло изменение в процессе составления отчета -- есть большая вероятность, что в негодность придет код, отвечающий за печать, если он является частью того же класса.
Принцип единственной обязанности используется в методологиях проектирования "от обязанности", таких как RDD и URDAD
O (open/closed principle, принцип открытости закрытости) принцип объектно-ориентированного программирования, устанавливающий следующее положение: "Программные сущности (классы, модули, функции и Т. П.) должны быть открыты для расширения, но закрыты для изменения"; это означает, что такие сущности могут позволять менять свое поведение без изменения их исходного кода. Это особенно значимо в производственной среде, когда изменения в исходном коде потребуют проведение пересмотра кода, модульного тестирования и других подобных процедур, чтобы получить право на использования его в программном продукте. Код, подчиняющийся данному принципу, не изменяется при расширении и поэтому не требует таких трудозатрат.
Термин "принцип открытости/закрытости" имеет два значения. Оба значения используют наследование для решения дилеммы, но цели, способы и результаты -- различны.
Бертран Мейер в основном известен как основоположник термина Принцип открытости/закрытости, который появился в 1988 году в его книге Object-Oriented Software Construction. Идея была в том, что однажды разработанная реализация класса в дальнейшем требует только исправления ошибок, а новые или измененные функции требуют создания нового класса. Этот новый класс может переиспользовать код исходного класса через механизм наследования. Производный подкласс может реализовывать или не реализовывать интерфейс исходного класса.
Определение Мейера поддерживает идею наследования реализации. Реализация может быть переиспользована через наследование, но спецификации интерфейса могут измениться. Существующая реализация должна быть закрыта для изменений, но новые реализации не обязаны использовать существующий интерфейс.
L (Liskov substitution principle, принцип подстановки Барбары Лисков) принцип в объектно-ориентированном программировании является специфичным определением Подтипа, предложенным Барбарой Лисков в 1987 году на конференции в основном докладе под названием Абстракция данных и иерархия.
Роберт С. Мартин определил этот принцип так:
Функции, которые используют базовый тип, должны иметь возможность использовать подтипы базового типа, не зная об этом.
Таким образом, идея Лисков о "подтипе" дает определение понятия Замещения -- если S является подтипом T, тогда объекты типа T в программе могут быть замещены объектами типа S без каких-либо изменений желательных свойств этой программы (например, корректность).
Этот принцип является Важнейшим критерием для оценки качества принимаемых решений при построении иерархий наследования. Сформулировать его можно в виде простого правила: тип S будет подтипом Т Тогда и только тогда, когда каждому объекту oS типа S соответствует некий объект oT типа T таким образом, что для всех программ P, реализованных в терминах T, поведение P не будет меняться, если oT заменить на oS.
Более простыми словами можно сказать, что поведение наследуемых классов не должно противоречить поведению, заданному базовым классом, то есть поведение наследуемых классов должно быть ожидаемым для кода, использующего переменную базового типа.
Саттер и Александреску в своем руководстве по использованию C++ для выражения этого принципа также используют фразу "подкласс не должен требовать от вызывающего кода больше, чем базовый класс, и не должен предоставлять вызывающему коду меньше, чем базовый класс". По мнению данных авторов, публичное наследование в C++ можно употреблять только тогда, когда оно удовлетворяет принципу Лисков. Приватное наследование, по их же мнению, дозволено использовать для доступа к protected части базы и перекрытия виртуальных методов. В любом же ином случае, то есть для всего лишь повторного использования кода из базы, наследование применять нельзя.
Основания: использование публичного наследования для повторного использования кода приводит к тому, что внешний мир начинает считать класс Derived разновидностью класса Base, и возможно появление кода, явно использующего этот факт. Это сильно сужает простор для маневра архитектора в дальнейшем поддержании и рефакторинге класса Derived.
I (Interface segregation principle, принцип разделения интерфейса) один из пяти принципов проектирования классов в объектно-ориентированном программировании. Следование этому принципу помогает системе оставаться гибкой при внесении изменений в логику работы и пригодной для рефакторинга.
Роберт С. Мартин определил этот принцип так:
Клиенты не должны зависеть от методов, которые они не используют.
Принцип разделения интерфейсов говорит о том, что слишком "толстые" интерфейсы необходимо разделять на более маленькие и специфические, чтобы клиенты маленьких интерфейсов знали только о методах, которые необходимы им в работе. В итоге, при изменении метода интерфейса не должны меняться клиенты, которые этот метод не используют.
D (dependency inversion principle, принцип инверсии зависимостей) важный принцип объектно-ориентированного программирования, используемый для уменьшения связанности в компьютерных программах. Входит в пятерку принципов SOLID.
Формулировка:
- - Модули верхних уровней не должны зависеть от модулей нижних уровней. Оба типа модулей должны зависеть от абстракций. - Абстракции не должны зависеть от деталей. Детали должны зависеть от абстракций.
Рефакторинг
В литературе достаточно подробно описаны методы рефакторинга, зачастую ими являются весьма нехитрые приемы, например:
- - если функция не используется - удалите функцию; - если название функции не отражает намерения программиста - переименуйте функцию.
Процессы написания нового кода и рефакторинга должны быть разделены - эту мысль замечательно выразил Кент Бек:
Рефакторинг не добавляет новые возможности, но добавление новых возможностей не должно изменять структуру кода.
Рефакторинг должен проводиться постоянно, даже во время изучения кода. Однако он выделяется в качестве отдельного этапа TDD (Test Driven Development, разработки через тестирование).
Даже у опытных программистов нередко бывает предчувствие, что в программе что-то не так, но не удается определить что именно. Фаулер замечательным образом систематизировал методы рефакторинга, а также отметил признаки плохого кода - так называемые "запахи", однако более фундаментальными для объектно-ориентированного подхода являются принципы SOLID.
Похожие статьи
-
Технология программирования Для реализации поставленной задачи наиболее удобной парадигмой программирования будет являться объектно-ориентированная...
-
История функционального программирования - Основные свойства функциональных языков программирования
Широко известно, что теоретические основы императивного программирования были заложены еще в 30-х годах XX века учеными Аланом Тьюрингом и Джоном фон...
-
МОДУЛИ - Язык программирования Паскаль
Наличие модулей в Turbo Pascal позволяет программировать и отлаживать программу по частям, создавать библиотеки подпрограмм и данных, воспользоваться...
-
Использование языка PERL для написания CGI-cкриптов - Язык программирования PERL. Сфера применения
Как вы узнали из предыдущей главы, CGI обеспечивает узлам Web вoзмoжнoсть интерактивной работы с клиентскими программами, в качестве которых обычно...
-
Платформа. NET Framework - Программирование на языке C++
.NET Framework - программная платформа, выпущенная компанией Microsoft в 2002 году. Основой платформы является общеязыковая среда исполнения Common...
-
Правила записи программы на языке Си - Основы программирования
Как указывалось выше, программа перед обработкой компьютером должна быть помещена в файл на диске. Обычно этот файл имеет расширение <.c>. Рассмотрим...
-
Подпрограммы - Язык программирования PERL. Сфера применения
Как и все структурированные языки программирования, Perl поддерживает подпрограммы. Подпрограмма может быть определена с помощью ключевого слова sub, как...
-
Скалярные переменные - Язык программирования PERL. Сфера применения
Как отмечалось, скалярная переменная может содержать единственное значение. В языке Perl имена скалярных переменных всегда начинаются со знака ($). В еле...
-
Основы функционального программирования - Основные свойства функциональных языков программирования
Функциональное программирование - раздел дискретной математики и парадигма программирования (совокупность идей и понятий, определяющая стиль написания...
-
Паттерн репозиторий - Программирование на языке C++
Паттерн Repository Посредничает между уровнями области определения и распределения данных (domain and data mapping layers), используя интерфейс, схожий с...
-
В нашей курсовой работе была поставлена задача создания обучающей программы по информатике, с помощью которой студенты смогут проверить свои знания в...
-
Чистота (отсутствие побочных эффектов) - Основные свойства функциональных языков программирования
В императивных языках функция в процессе своего выполнения может читать и модифицировать значения глобальных переменных и осуществлять операции...
-
Эволюция языков программирования - Модульное и объектно-ориентированное программирование
Принцип программного управления компьютером состоит в том, что человек подает команды на логические схемы, которые управляют различными подсистемами...
-
Правила формального описания синтаксиса языка программирования - Основы программирования
Под синтаксисом языка программирования понимают правила построения корректных конструкций данного языка. Синтаксис языка можно описать формально. Для...
-
Применение полученных знаний на практике. Создание приложения - Программирование на языке C++
Я применил полученные знания при разработке простого приложения TodoList. Я соблюдал все принципы SOLID. Придерживаясь принципа инверсии зависимости я...
-
Введение - Основные свойства функциональных языков программирования
Созданная в 1998 году спецификация языка Haskell (названного так в честь ученого Хаскелла Карри, одного из основоположников функционального...
-
Для программирования агентов могут применяться: универсальные языки (Java, C++ , Visual Basic и др.), языки представления знаний (SL, KIF), языки...
-
Строгая типизация - Основные свойства функциональных языков программирования
Практически все современные языки программирования являются строго типизированными языками (возможно, за исключением языка JavaScript и его диалектов, не...
-
Идентификаторы языка Си, Понятие о типах данных - Основы программирования
Идентификаторы или имена служат для обозначения различных объектов программ: переменных (ячеек памяти), адресов, функций, файлов и т. д., иначе говоря -...
-
Синтаксис объявления класса в языке С++ имеет следующий вид: Class<имя класса>: <спецификатор доступа><имя базового класса> { Элементы класса...
-
Алгоритм работы декодера кода Рида - Маллера будем разрабатывать на основе уже приведенных выше уравнений. Алгоритм приведен на рисунке 12. В начале...
-
Языки и методы параллельного программирования - Администрирование параллельных процессов
Применение параллельных архитектур повышает производительность при решении задач, явно сводимых к обработке векторов. Автоматическое распараллеливание...
-
Разработка приложения на языке C++ - Программирование на языке C++
C++ - объектно-ориентированный язык программирования. Разработан в 1998--2001 годах группой инженеров под руководством Андерса Хейлсберга в компании...
-
Завершив выбор схемы работы системы и общего принципа работы ее частей и выбрав тип базы данных, следует перейти к выбору языка программирования....
-
CoDeSys -- универсальный инструмент разработки прикладных программ для программируемых логических контроллеров на языках стандарта IEC 61131-3. Данный...
-
Введение, Язык программирования - Разработка игры "Морской бой"
Игра интерфейс компьютерный приложение Стремительное развитие компьютерной техники в последние годы, появление мощнейших графических ускорителей и...
-
При создании программ и формировании структур баз данных нередко применяются формальные способы их представления - формальные нотации, с помощью которых...
-
Обзор языков программирования высокого уровня - Теоретические основы информационных технологий
Fortran (Фортран) Это первый компилируемый язык, созданный в 50-е годы. Программисты, разрабатывавшие программы исключительно на ассемблере, выражали...
-
Поколения языков программирования Языки программирования принято делить на пять поколений. В первое поколение входят языки, созданные в начале 50-х...
-
Цель Работы - изучить приемы создания и использования шаблонов классов. - Теоретические сведения Достаточно часто встречаются классы, объекты которых...
-
ПРОЦЕДУРЫ - Язык программирования Паскаль
Delete (St, Pos, N) - удаление N символов строки St, начиная с позиции Pos. Если значение Pos > 255, возникает ошибка. Значение St Выражение Результат...
-
Резюме - Язык программирования PERL. Сфера применения
В этой главе рассмотрено введение в программирование на языке Perl. Используя рассмотренные здесь концепции, можно писать сложные скрипты CGI на языке...
-
Заключение - Основные свойства функциональных языков программирования
Основной особенностью функционального программирования, определяющей как преимущества, так и недостатки данной парадигмы, является то, что в ней...
-
Отложенные (ленивые) вычисления - Основные свойства функциональных языков программирования
В традиционных языках программирования (например, C++) вызов функции приводит к вычислению всех аргументов. Этот метод вызова функции называется...
-
Принцип работы языка. Синтаксис Как и было сказано ранее основой для HTML-были приняты текстовые документы, содержащие в себе HTML5. Рассмотрим следующий...
-
Языки и системы программирования, их эволюция - Автоматизация решения задач пользователя
Язык программирования - это способ записи программ решения различных задач на ЭВМ в понятной для компьютера форме. Процессор компьютера непосредственно...
-
Датчики Pt1000 (TSQ* и TSH*) прекрасно подходят для любых климатических систем, где необходимо измерять температуры в диапазоне от -50 до 250 °C с...
-
Основные типы данных языка Си - Основы программирования
Язык Си относится к языку с жестко определенными типами данных: каждое имя всегда обозначает объект некоторого типа, причем этот тип нельзя изменить до...
-
Циклы в языке программирования Pascal
Цель: Познакомить учащихся с программированием циклических алгоритмов. pascal циклический алгоритм Методическая разработка рассчитана на учащихся 9-х...
-
При извлечении текста из Интернета, он не имеет никой разметки и представлен в виде сплошного набора предложений. Для дальнейшего использования...
Принципы SOLID - Программирование на языке C++