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C++單一職責(zé)原則示例代碼淺析

 更新時(shí)間：2023年02月27日 08:44:50   作者：北冥有魚(yú)丶丶  
我們?cè)谠O(shè)計(jì)一個(gè)類(lèi)時(shí)要學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)職責(zé)，并把那些職責(zé)相互分離，其實(shí)要去判斷是否應(yīng)該分離出一個(gè)類(lèi)來(lái)并不難，前面說(shuō)過(guò)，一個(gè)類(lèi)應(yīng)該只有一個(gè)引起它變化的原因，如果你能想到其它的原因也能去改變這個(gè)類(lèi)，那么這個(gè)類(lèi)就具有多于1個(gè)的職責(zé)，就應(yīng)該考慮類(lèi)的職責(zé)分離

單一職責(zé)原則：

就一個(gè)類(lèi)而言，應(yīng)該只有一個(gè)引起它變化的原因，如果一個(gè)類(lèi)承擔(dān)的職責(zé)過(guò)多就等于把這些職責(zé)耦合在一起，至少會(huì)造成以下兩方面的問(wèn)題：

  • 我們要去修改該類(lèi)中的一個(gè)職責(zé)可能會(huì)影響到該類(lèi)的其它職責(zé)。這種耦合會(huì)導(dǎo)致脆弱的設(shè)計(jì)，當(dāng)變化發(fā)生時(shí)，設(shè)計(jì)會(huì)遭受到意想不到的破壞。
  • 當(dāng)客戶(hù)端僅需要該對(duì)象的某一個(gè)職責(zé)時(shí)，不得不將其他不需要的職責(zé)全都包含進(jìn)來(lái)，從而造成冗余代碼或代碼的浪費(fèi)。

我們?cè)谠O(shè)計(jì)一個(gè)類(lèi)時(shí)要學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)職責(zé)，并把那些職責(zé)相互分離，其實(shí)要去判斷是否應(yīng)該分離出一個(gè)類(lèi)來(lái)并不難，前面說(shuō)過(guò)，一個(gè)類(lèi)應(yīng)該只有一個(gè)引起它變化的原因，如果你能想到其它的原因也能去改變這個(gè)類(lèi)，那么這個(gè)類(lèi)就具有多于1個(gè)的職責(zé)，就應(yīng)該考慮類(lèi)的職責(zé)分離。

在之前的這篇博客中，傳送門(mén)，我們實(shí)現(xiàn)的計(jì)算器實(shí)際上也用到了單一職責(zé)原則，這里我們選出其中最經(jīng)典的3.0版本和5.0版本來(lái)學(xué)習(xí)單一職責(zé)原則。

3.0版本計(jì)算器代碼如下：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//業(yè)務(wù)邏輯
//異常類(lèi)用于處理異常情況
class opeException
{
public:
	void getMessage()
	{
		cout << "您的輸入有誤！" << endl;
	}
};
//運(yùn)算類(lèi)用于處理運(yùn)算
class Operation
{
public:
	Operation(string& _num1, string& _num2, string& _ope) :num1(_num1), num2(_num2), ope(_ope){}
		//獲取運(yùn)算結(jié)果
	int getResult()
	{
		if (!(isStringNum(num1) && isStringNum(num2) && (ope == "+" || ope == "-" || ope == "*" || ope == "/")))
			throw opeException();
		if (ope == "+")
		{
			re = stoi(num1) + stoi(num2);
		}
		else if (ope == "-")
		{
			re = stoi(num1) - stoi(num2);
		}
		else if (ope == "*")
		{
			re = stoi(num1) * stoi(num2);
		}
		else if (ope == "/")
		{
			if (stoi(num2) != 0)
			{
				re = stoi(num1) / stoi(num2);
			}
			else
				throw opeException();
		}
		return re;
	}
private:
	int re;
	string num1;
	string num2;
	string ope;
	//判斷一個(gè)字符串是不是數(shù)字
	bool isStringNum(string& s)
	{
		bool flag = true;
		for (auto e : s)
			if (!(isdigit(e)))
			{
				flag = false;
				break;
			}
		return flag;
	}
};
//界面邏輯
int main()
{
	try
	{
		string _num1 = " ";
		string _num2 = " ";
		string _ope = " ";
		cout << "請(qǐng)輸入左操作數(shù)：" << endl;
		cin >> _num1;
		cout << "請(qǐng)輸入右操作數(shù)：" << endl;
		cin >> _num2;
		cout << "請(qǐng)輸入操作符" << endl;
		cin >> _ope;
		Operation operation(_num1, _num2, _ope);
		cout << operation.getResult() << endl;
	}
	catch (opeException &ex)
	{
		ex.getMessage();
	}
	return 0;
}

僅僅一個(gè)運(yùn)算類(lèi)Operation就實(shí)現(xiàn)了加減乘除4種功能，很明顯在這個(gè)類(lèi)中我至少有4個(gè)原因去修改這個(gè)類(lèi)，我修改加法算法的時(shí)候可能會(huì)影響到其它的運(yùn)算算法，這個(gè)類(lèi)的耦合太高且嚴(yán)重違反了單一職責(zé)原則。

修改后的5.0版本如下：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//業(yè)務(wù)邏輯
//異常類(lèi)用于處理異常情況
class opeException
{
public:
	void getMessage()
	{
		cout << "您的輸入有誤！" << endl;
	}
};
//運(yùn)算類(lèi)
class Operation
{
	//判斷一個(gè)字符串是不是數(shù)字
	bool isStringNum(string& s)
	{
		bool flag = true;
		for (auto e : s)
			if (!(isdigit(e)))
			{
				flag = false;
				break;
			}
		return flag;
	}
protected:
	bool isError(string& _strNum1, string& _strNum2, string& _ope)
	{
		if (!(Operation::isStringNum(_strNum1) && Operation::isStringNum(_strNum2) && (_ope == "+" || _ope == "-" || _ope == "*" || _ope == "/")))
		{
			return false;
		}
	}
public:
	virtual int getResult() = 0;
};
//加法運(yùn)算類(lèi)
class addOperation :public Operation
{
private:
	string strNum1;
	string strNum2;
	string ope;
	int re;
public:
	addOperation(string& _strNum1, string& _strNum2, string& _ope) :strNum1(_strNum1), strNum2(_strNum2), ope(_ope), re(0) {}
	virtual int getResult() override
	{
		if (!isError(strNum1, strNum2, ope))
			throw opeException();
		else
			re = stoi(strNum1) + stoi(strNum2);
		return re;
	}
};
//減法運(yùn)算類(lèi)
class subOperation :public Operation
{
private:
	string strNum1;
	string strNum2;
	string ope;
	int re;
public:
	subOperation(string& _strNum1, string& _strNum2, string& _ope) :strNum1(_strNum1), strNum2(_strNum2), ope(_ope), re(0) {}
	virtual int getResult() override
	{
		if (!isError(strNum1, strNum2, ope))
			throw opeException();
		else
			re = stoi(strNum1) - stoi(strNum2);
		return re;
	}
};
//乘法運(yùn)算類(lèi)
class mulOperation :public Operation
{
private:
	string strNum1;
	string strNum2;
	string ope;
	int re;
public:
	mulOperation(string& _strNum1, string& _strNum2, string& _ope) :strNum1(_strNum1), strNum2(_strNum2), ope(_ope), re(0) {}
	virtual int getResult() override
	{
		if (!isError(strNum1, strNum2, ope))
			throw opeException();
		else
			re = stoi(strNum1) * stoi(strNum2);
		return re;
	}
};
//除法運(yùn)算類(lèi)
class divOperation :public Operation
{
private:
	string strNum1;
	string strNum2;
	string ope;
	int re;
public:
	divOperation(string& _strNum1, string& _strNum2, string& _ope) :strNum1(_strNum1), strNum2(_strNum2), ope(_ope), re(0) {}
	virtual int getResult() override
	{
		if (!isError(strNum1, strNum2, ope))
			throw opeException();
		else if (stoi(strNum2) != 0)
			re = stoi(strNum1) / stoi(strNum2);
		else
			throw opeException();
		return re;
	}
};
//運(yùn)算工廠類(lèi)
class OpeFactory
{
public:
	Operation& choose(string &_strNum1,string &_strNum2,string &_ope)
	{
		if (_ope == "+")
		{
			operation = new addOperation(_strNum1, _strNum2, _ope);
		}
		else if (_ope == "-")
			operation = new subOperation(_strNum1, _strNum2, _ope);
		else if (_ope == "*")
			operation = new mulOperation(_strNum1, _strNum2, _ope);
		else if (_ope == "/")
		{
			operation = new divOperation(_strNum1, _strNum2, _ope);
		}
		else
			operation = nullptr;
		return *operation;
	}
private:
	Operation* operation;
};
//界面邏輯
int main()
{
	try
	{
		string _strNum1 = " ";
		string _strNum2 = " ";
		string _ope = " ";
		cout << "請(qǐng)輸入左操作數(shù)：" << endl;
		cin >> _strNum1;
		cout << "請(qǐng)輸入右操作數(shù)：" << endl;
		cin >> _strNum2;
		cout << "請(qǐng)輸入操作符：" << endl;
		cin >> _ope;
		OpeFactory factory;
		Operation* re = &factory.choose(_strNum1, _strNum2, _ope);
		if (re != nullptr)
			cout << (*re).getResult() << endl;
		else
			cout << "您的輸入有誤！" << endl;
	}
	catch (opeException ex)
	{
		cout << "您的輸入有誤" << endl;
	}
	return 0;
}

在5.0版本的計(jì)算器代碼中，我們將運(yùn)算類(lèi)分成了4種類(lèi)，分別是加法類(lèi)、減法類(lèi)、乘法類(lèi)、除法類(lèi)，還創(chuàng)建了一個(gè)工廠類(lèi)專(zhuān)門(mén)用于根據(jù)不同情況實(shí)例化對(duì)象，每個(gè)類(lèi)只有一個(gè)職責(zé)，我們要修改某個(gè)功能只需要去修改對(duì)應(yīng)的類(lèi)即可，極大降低了代碼之間的耦合。

單一職責(zé)原則的核心就是控制類(lèi)的粒度大小、將對(duì)象解耦、提高其內(nèi)聚性。如果遵循單一職責(zé)原則將有以下優(yōu)點(diǎn)：

  • 降低類(lèi)的復(fù)雜度。一個(gè)類(lèi)只負(fù)責(zé)一項(xiàng)職責(zé)，其邏輯肯定要比負(fù)責(zé)多項(xiàng)職責(zé)簡(jiǎn)單得多。
  • 提高類(lèi)的可讀性。復(fù)雜性降低，自然其可讀性會(huì)提高。
  • 提高系統(tǒng)的可維護(hù)性?？勺x性提高，那自然更容易維護(hù)了。
  • 變更引起的風(fēng)險(xiǎn)降低。變更是必然的，如果單一職責(zé)原則遵守得好，當(dāng)修改一個(gè)功能時(shí)，可以顯著降低對(duì)其他功能的影響。

到此這篇關(guān)于C++單一職責(zé)原則示例代碼淺析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++單一職責(zé)原則內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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