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wzjs 2025/8/15 20:41:17

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设计模式的六大原则

1. 单一职责原则 (Single Responsibility Principle, SRP)

一个类应该只负责一项职责。

示例代码

// 不好的设计：一个类承担多个职责
typedef struct {void (*read_data)(void);void (*process_data)(void);void (*save_data)(void);void (*display_data)(void);
} DataManager;// 好的设计：职责分离
typedef struct {void (*read_data)(void);
} DataReader;typedef struct {void (*process_data)(void);
} DataProcessor;typedef struct {void (*save_data)(void);
} DataStorage;typedef struct {void (*display_data)(void);
} DataDisplay;

2. 开闭原则 (Open-Closed Principle, OCP)

软件实体应该对扩展开放，对修改关闭。

示例代码

// 不好的设计：需要修改原有代码来添加新功能
typedef struct {void (*process)(int type) {if(type == 1) {// 处理类型1} else if(type == 2) {// 处理类型2}// 添加新类型需要修改此处}
} Processor;// 好的设计：通过接口扩展
typedef struct {void (*process)(void* self);
} ProcessorInterface;typedef struct {ProcessorInterface base;// Type1特有属性
} Type1Processor;typedef struct {ProcessorInterface base;// Type2特有属性
} Type2Processor;// 添加新类型只需要实现接口

3. 里氏替换原则 (Liskov Substitution Principle, LSP)

子类必须能够替换其基类。

示例代码

// 基类
typedef struct {int (*calculate_area)(void* self);
} Shape;// 子类必须正确实现基类的行为
typedef struct {Shape base;int width;int height;
} Rectangle;typedef struct {Shape base;int side;
} Square;// 任何使用Shape的地方都可以使用其子类
void print_area(Shape* shape) {printf("面积: %d\n", shape->calculate_area(shape));
}

4. 接口隔离原则 (Interface Segregation Principle, ISP)

客户端不应该依赖它不需要的接口。

示例代码

// 不好的设计：一个大而全的接口
typedef struct {void (*read)(void);void (*write)(void);void (*connect)(void);void (*disconnect)(void);void (*encrypt)(void);void (*decrypt)(void);
} DeviceInterface;// 好的设计：接口分离
typedef struct {void (*read)(void);void (*write)(void);
} IOInterface;typedef struct {void (*connect)(void);void (*disconnect)(void);
} ConnectionInterface;typedef struct {void (*encrypt)(void);void (*decrypt)(void);
} CryptoInterface;

5. 依赖倒置原则 (Dependency Inversion Principle, DIP)

高层模块不应该依赖低层模块，两者都应该依赖其抽象。

示例代码

// 不好的设计：直接依赖具体实现
typedef struct {void (*save_to_file)(const char* data);
} FileStorage;// 好的设计：依赖抽象接口
typedef struct {void (*save)(void* self, const char* data);
} StorageInterface;typedef struct {StorageInterface interface;// 文件存储特有属性
} FileStorage;typedef struct {StorageInterface interface;// 数据库存储特有属性
} DatabaseStorage;// 高层模块依赖StorageInterface，而不是具体实现

6. 迪米特法则 (Law of Demeter, LoD)

一个对象应该对其他对象保持最少的了解。

示例代码

// 不好的设计：对象之间过度耦合
typedef struct {void (*process_data)(CustomerData* customer,AccountData* account,TransactionData* transaction);
} OrderProcessor;// 好的设计：通过中介者模式减少耦合
typedef struct {void (*notify)(void* self, const char* event, void* data);
} Mediator;typedef struct {Mediator* mediator;void (*process_order)(void* self);
} OrderProcessor;typedef struct {Mediator* mediator;void (*handle_customer)(void* self);
} CustomerManager;typedef struct {Mediator* mediator;void (*handle_transaction)(void* self);
} TransactionManager;