快捷導(dǎo)航

C++單一職責(zé)原則示例代碼淺析

更新時間：2023年02月27日 08:44:50 作者：北冥有魚丶丶

我們在設(shè)計一個類時要學(xué)會發(fā)現(xiàn)職責(zé)，并把那些職責(zé)相互分離，其實要去判斷是否應(yīng)該分離出一個類來并不難，前面說過，一個類應(yīng)該只有一個引起它變化的原因，如果你能想到其它的原因也能去改變這個類，那么這個類就具有多于1個的職責(zé)，就應(yīng)該考慮類的職責(zé)分離

單一職責(zé)原則：

就一個類而言，應(yīng)該只有一個引起它變化的原因，如果一個類承擔(dān)的職責(zé)過多就等于把這些職責(zé)耦合在一起，至少會造成以下兩方面的問題：

我們要去修改該類中的一個職責(zé)可能會影響到該類的其它職責(zé)。這種耦合會導(dǎo)致脆弱的設(shè)計，當(dāng)變化發(fā)生時，設(shè)計會遭受到意想不到的破壞。
當(dāng)客戶端僅需要該對象的某一個職責(zé)時，不得不將其他不需要的職責(zé)全都包含進來，從而造成冗余代碼或代碼的浪費。

我們在設(shè)計一個類時要學(xué)會發(fā)現(xiàn)職責(zé)，并把那些職責(zé)相互分離，其實要去判斷是否應(yīng)該分離出一個類來并不難，前面說過，一個類應(yīng)該只有一個引起它變化的原因，如果你能想到其它的原因也能去改變這個類，那么這個類就具有多于1個的職責(zé)，就應(yīng)該考慮類的職責(zé)分離。

在之前的這篇博客中，傳送門，我們實現(xiàn)的計算器實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版本來學(xué)習(xí)單一職責(zé)原則。

3.0版本計算器代碼如下：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//業(yè)務(wù)邏輯
//異常類用于處理異常情況
class opeException
{
public:
	void getMessage()
	{
		cout << "您的輸入有誤！" << endl;
	}
};
//運算類用于處理運算
class Operation
{
public:
	Operation(string& _num1, string& _num2, string& _ope) :num1(_num1), num2(_num2), ope(_ope){}
		//獲取運算結(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 << "請輸入左操作數(shù)：" << endl;
		cin >> _num1;
		cout << "請輸入右操作數(shù)：" << endl;
		cin >> _num2;
		cout << "請輸入操作符" << endl;
		cin >> _ope;
		Operation operation(_num1, _num2, _ope);
		cout << operation.getResult() << endl;
	}
	catch (opeException &ex)
	{
		ex.getMessage();
	}
	return 0;
}

僅僅一個運算類Operation就實現(xiàn)了加減乘除4種功能，很明顯在這個類中我至少有4個原因去修改這個類，我修改加法算法的時候可能會影響到其它的運算算法，這個類的耦合太高且嚴(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
//異常類用于處理異常情況
class opeException
{
public:
	void getMessage()
	{
		cout << "您的輸入有誤！" << endl;
	}
};
//運算類
class Operation
{
	//判斷一個字符串是不是數(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;
};
//加法運算類
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;
	}
};
//減法運算類
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;
	}
};
//乘法運算類
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;
	}
};
//除法運算類
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;
	}
};
//運算工廠類
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 << "請輸入左操作數(shù)：" << endl;
		cin >> _strNum1;
		cout << "請輸入右操作數(shù)：" << endl;
		cin >> _strNum2;
		cout << "請輸入操作符：" << 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版本的計算器代碼中，我們將運算類分成了4種類，分別是加法類、減法類、乘法類、除法類，還創(chuàng)建了一個工廠類專門用于根據(jù)不同情況實例化對象，每個類只有一個職責(zé)，我們要修改某個功能只需要去修改對應(yīng)的類即可，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的粒度大小、將對象解耦、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：