设计模式七大原则附C++正反例源码

设计模式的七大原则是软件设计的基石，它们指导开发者构建高内聚、低耦合、易维护、可扩展的系统。以下以C++为例，详细介绍这七大原则：

一、单一职责原则（Single Responsibility Principle, SRP）

定义：一个类应该只有一个引起它变化的原因（即一个类只负责一项职责）。
目的：降低类的复杂度，提高代码复用性和可维护性。

反例（违反SRP）：

一个类同时负责"用户数据管理"和"用户数据展示"，当展示方式变化时，可能影响数据管理逻辑。

#include <string>
using namespace std;// 违反SRP：同时负责数据管理和UI展示
class User {
private:string name;
public:User(string n) : name(n) {}// 数据管理职责void save() { /* 保存用户到数据库 */ }// UI展示职责void display() { /* 在控制台打印用户信息 */ }
};

正例（遵循SRP）：

拆分职责为两个类，各自负责单一功能：

#include <string>
using namespace std;// 仅负责数据管理
class UserManager {
private:string name;
public:UserManager(string n) : name(n) {}void save() { /* 保存用户到数据库 */ }
};// 仅负责UI展示
class UserDisplay {
private:string name;
public:UserDisplay(string n) : name(n) {}void show() { /* 在控制台打印用户信息 */ }
};

二、开放封闭原则（Open-Closed Principle, OCP）

定义：软件实体（类、模块、函数等）应该对扩展开放，对修改关闭。
目的：在不修改现有代码的前提下，通过扩展实现新功能，减少风险。

反例（违反OCP）：

添加新形状时，需要修改现有计算面积的函数：

#include <iostream>
using namespace std;enum ShapeType { CIRCLE, RECTANGLE };class Shape {
public:ShapeType type;// 违反OCP：添加新形状需修改此函数double calculateArea() {if (type == CIRCLE) {// 圆形面积计算} else if (type == RECTANGLE) {// 矩形面积计算}return 0;}
};

正例（遵循OCP）：

通过抽象基类和继承扩展新功能，无需修改原有代码：

#include <iostream>
using namespace std;// 抽象基类（对修改关闭）
class Shape {
public:virtual double calculateArea() = 0; // 纯虚函数
};// 圆形（扩展开放）
class Circle : public Shape {
private:double radius;
public:Circle(double r) : radius(r) {}double calculateArea() override {return 3.14 * radius * radius;}
};// 新增矩形无需修改原有代码（扩展开放）
class Rectangle : public Shape {
private:double width, height;
public:Rectangle(double w, double h) : width(