что такое solid в химии
Простое объяснение принципов SOLID
Принципы SOLID — это стандарт программирования, который все разработчики должны хорошо понимать, чтобы избегать создания плохой архитектуры. Этот стандарт широко используется в ООП. Если применять его правильно, он делает код более расширяемым, логичным и читабельным. Когда разработчик создаёт приложение, руководствуясь плохой архитектурой, код получается негибким, даже небольшие изменения в нём могут привести к багам. Поэтому нужно следовать принципам SOLID.
На их освоение потребуется какое-то время, но если вы будете писать код в соответствии с этими принципами, то его качество повысится, а вы освоите создание хорошей архитектуры ПО.
Чтобы понять принципы SOLID, нужно чётко понимать, как использовать интерфейсы. Если у вас такого понимания нет, то сначала почитайте документацию.
Я буду объяснять SOLID самым простым способом, так что новичкам легче будет разобраться. Будем рассматривать принципы один за другим.
Принцип единственной ответственности (Single Responsibility Principle)
Существует лишь одна причина, приводящая к изменению класса.
Один класс должен решать только какую-то одну задачу. Он может иметь несколько методов, но они должны использоваться лишь для решения общей задачи. Все методы и свойства должны служить одной цели. Если класс имеет несколько назначений, его нужно разделить на отдельные классы.
Приведённый здесь класс нарушает принцип единственной ответственности. Почему он должен извлекать данные из базы? Это задача для уровня хранения данных, на котором данные сохраняются и извлекаются из хранилища (например, базы данных). Это ответственность не этого класса.
Также данный класс не должен отвечать за формат следующего метода, потому что нам могут понадобиться данные другого формата, например, XML, JSON, HTML и т.д.
Код после рефакторинга будет выглядеть так:
Принцип открытости/закрытости (Open-closed Principle)
Программные сущности должны быть открыты для расширения, но закрыты для модификации.
Программные сущности (классы, модули, функции и прочее) должны быть расширяемыми без изменения своего содержимого. Если строго соблюдать этот принцип, то можно регулировать поведение кода без изменения самого исходника.
Как же можно решить поставленную задачу? Смотрите:
Принцип подстановки Барбары Лисков (Liskov Substitution Principle)
Пусть φ(x) — доказуемое свойство объекта x типа T. Тогда φ(y) должно быть верным для объектов y типа S, где S — подтип T.
Функции, использующие указатели ссылок на базовые классы, должны уметь использовать объекты производных классов, даже не зная об этом.
Попросту говоря: подкласс/производный класс должен быть взаимозаменяем с базовым/родительским классом.
Значит, любая реализация абстракции (интерфейса) должна быть взаимозаменяемой в любом месте, в котором принимается эта абстракция. По сути, когда мы используем в коде интерфейсы, то используем контракт не только по входным данным, принимаемым интерфейсом, но и по выходным данным, возвращаемым разными классами, реализующими этот интерфейс. В обоих случаях данные должны быть одного типа.
В этом коде нарушен обсуждаемый принцип и показан способ исправления:
Принцип разделения интерфейса (Interface Segregation Principle)
Нельзя заставлять клиента реализовать интерфейс, которым он не пользуется.
Это означает, что нужно разбивать интерфейсы на более мелкие, лучше удовлетворяющие конкретным потребностям клиентов.
Как и в случае с принципом единственной ответственности, цель принципа разделения интерфейса заключается в минимизации побочных эффектов и повторов за счёт разделения ПО на независимые части.
Принцип инверсии зависимостей (Dependency Inversion Principle)
Высокоуровневые модули не должны зависеть от низкоуровневых. Оба вида модулей должны зависеть от абстракций.
Абстракции не должны зависеть от подробностей. Подробности должны зависеть от абстракций.
Проще говоря: зависьте от абстракций, а не от чего-то конкретного.
Применяя этот принцип, одни модули можно легко заменять другими, всего лишь меняя модуль зависимости, и тогда никакие перемены в низкоуровневом модуле не повлияют на высокоуровневый.
Есть распространённое заблуждение, что «инверсия зависимостей» является синонимом «внедрения зависимостей». Но это разные вещи.
Класс PasswordReminder должен зависеть от абстракций, а не от чего-то конкретного. Но как это сделать? Рассмотрим пример:
solid
Смотреть что такое «solid» в других словарях:
solid — [säl′id] adj. [ME solide < MFr < L solidus < sollus, whole: see SOLEMN] 1. tending to keep its form rather than to flow or spread out like a liquid or gas; relatively firm or compact 2. filled with matter throughout; not hollow 3. a)… … English World dictionary
Solid — bezeichnet: Linksjugend solid, einen parteinahen Jugendverband der Partei Die Linke solid – die sozialistische Jugend, einen ehemaligen Jugendverband, der der PDS nahe stand Solid (Fürth), das Solarenergie Informations und Demonstrationszentrum… … Deutsch Wikipedia
Solid — Solid: Solid фреймворк интеграции оборудования в KDE 4. SOLID аббревиатура пяти основных принципов дизайна классов в объектно ориентированном проектировании. Solid студийный альбом группы U.D.O. (1997) … Википедия
solid — (adj.) late 14c., from O.Fr. solide firm, dense, compact, from L. solidus firm, whole, entire (related to salvus safe ), from PIE root *sol whole (Cf. Gk. holos whole, L. salus health; see SAFE (Cf. safe) (adj.)). Slang … Etymology dictionary
solid — [adj1] hard, dimensional brick wall*, close, compact, compacted, concentrated, concrete, consolidated, dense, firm, fixed, heavy, hefty, hulk, hunk, husky, massed, material, physical, rock, rocklike, rooted, secure, set, sound, stable, strong,… … New thesaurus
Solid — Sol id, n. 1. A substance that is held in a fixed form by cohesion among its particles; a substance not fluid. [1913 Webster] 2. (Geom.) A magnitude which has length, breadth, and thickness; a part of space bounded on all sides. [1913 Webster]… … The Collaborative International Dictionary of English
solid — UK US /ˈsɒlɪd/ adjective ► of a good standard: »The bank has reported solid earnings for the year … Financial and business terms
solid — solid[e]:1.⇨gediegen(1)–2.⇨haltbar(1)–3.⇨rechtschaffen–4.⇨anständig(1) solid 1.→fest 2.→gediegen 3.→rechtschaffen … Das Wörterbuch der Synonyme
solid — ► ADJECTIVE (solider, solidest) 1) firm and stable in shape; not liquid or fluid. 2) strongly built or made. 3) not hollow or having spaces or gaps. 4) consisting of the same substance throughout. 5) (of time) continuous. 6) … English terms dictionary
Solid — (v. lat.), 1) fest, im Gegensatz vom Flüssigen; 2) gediegen, gründlich, echt, zuverlässig, wahr, gültig; 3) rechtschaffen in der Denkungsart; 4) streng sittlich lebend; 5) in Handelsverhältnissen reell, bes. zu Lösung von Schuldverbindlichkeiten… … Pierer’s Universal-Lexikon
Принципы SOLID, о которых должен знать каждый разработчик
Объектно-ориентированное программирование принесло в разработку ПО новые подходы к проектированию приложений. В частности, ООП позволило программистам комбинировать сущности, объединённые некоей общей целью или функционалом, в отдельных классах, рассчитанных на решение самостоятельных задач и независимых от других частей приложения. Однако само по себе применение ООП не означает, что разработчик застрахован от возможности создания непонятного, запутанного кода, который тяжело поддерживать. Роберт Мартин, для того, чтобы помочь всем желающим разрабатывать качественные ООП-приложения, разработал пять принципов объектно-ориентированного программирования и проектирования, говоря о которых, с подачи Майкла Фэзерса, используют акроним SOLID.
Что такое SOLID?
Вот как расшифровывается акроним SOLID:
Сейчас мы рассмотрим эти принципы на схематичных примерах. Обратите внимание на то, что главная цель примеров заключается в том, чтобы помочь читателю понять принципы SOLID, узнать, как их применять и как следовать им, проектируя приложения. Автор материала не стремился к тому, чтобы выйти на работающий код, который можно было бы использовать в реальных проектах.
Принцип единственной ответственности
«Одно поручение. Всего одно.» — Локи говорит Скурджу в фильме «Тор: Рагнарёк».
Каждый класс должен решать лишь одну задачу.
Класс должен быть ответственен лишь за что-то одно. Если класс отвечает за решение нескольких задач, его подсистемы, реализующие решение этих задач, оказываются связанными друг с другом. Изменения в одной такой подсистеме ведут к изменениям в другой.
Обратите внимание на то, что этот принцип применим не только к классам, но и к компонентам программного обеспечения в более широком смысле.
Например, рассмотрим этот код:
Как такая структура класса может привести к проблемам?
Если изменится порядок работы с хранилищем данных, используемым приложением, то придётся вносить изменения во все классы, работающие с хранилищем. Такая архитектура не отличается гибкостью, изменения одних подсистем затрагивают другие, что напоминает эффект домино.
Для того чтобы привести вышеприведённый код в соответствие с принципом единственной ответственности, создадим ещё один класс, единственной задачей которого является работа с хранилищем, в частности — сохранение в нём объектов класса Animal :
Вот что по этому поводу говорит Стив Фентон: «Проектируя классы, мы должны стремиться к тому, чтобы объединять родственные компоненты, то есть такие, изменения в которых происходят по одним и тем же причинам. Нам следует стараться разделять компоненты, изменения в которых вызывают различные причины».
Правильное применение принципа единственной ответственности приводит к высокой степени связности элементов внутри модуля, то есть к тому, что задачи, решаемые внутри него, хорошо соответствуют его главной цели.
Принцип открытости-закрытости
Программные сущности (классы, модули, функции) должны быть открыты для расширения, но не для модификации.
Самая главная проблема такой архитектуры заключается в том, что функция определяет то, какой звук издаёт то или иное животное, анализируя конкретные объекты. Функция AnimalSound не соответствует принципу открытости-закрытости, так как, например, при появлении новых видов животных, нам, для того, чтобы с её помощью можно было бы узнавать звуки, издаваемые ими, придётся её изменить.
Добавим в массив новый элемент:
После этого нам придётся поменять код функции AnimalSound :
Как привести функцию AnimalSound в соответствие с принципом открытости-закрытости? Например — так:
Если теперь добавить в массив объект, описывающий новое животное, функцию AnimalSound менять не придётся. Мы привели её в соответствие с принципом открытости-закрытости.
Рассмотрим ещё один пример.
Представим, что у нас есть магазин. Мы даём клиентам скидку в 20%, используя такой класс:
Теперь решено разделить клиентов на две группы. Любимым ( fav ) клиентам даётся скидка в 20%, а VIP-клиентам ( vip ) — удвоенная скидка, то есть — 40%. Для того, чтобы реализовать эту логику, было решено модифицировать класс следующим образом:
Такой подход нарушает принцип открытости-закрытости. Как видно, здесь, если нам надо дать некоей группе клиентов особую скидку, приходится добавлять в класс новый код.
Если решено дать скидку в 80% «супер-VIP» клиентам, выглядеть это должно так:
Как видите, тут используется расширение возможностей классов, а не их модификация.
Принцип подстановки Барбары Лисков
Необходимо, чтобы подклассы могли бы служить заменой для своих суперклассов.
Цель этого принципа заключаются в том, чтобы классы-наследники могли бы использоваться вместо родительских классов, от которых они образованы, не нарушая работу программы. Если оказывается, что в коде проверяется тип класса, значит принцип подстановки нарушается.
Функция нарушает принцип подстановки (и принцип открытости-закрытости). Этот код должен знать о типах всех обрабатываемых им объектов и, в зависимости от типа, обращаться к соответствующей функции для подсчёта конечностей конкретного животного. Как результат, при создании нового типа животного функцию придётся переписывать:
Для того чтобы эта функция не нарушала принцип подстановки, преобразуем её с использованием требований, сформулированных Стивом Фентоном. Они заключаются в том, что методы, принимающие или возвращающие значения с типом некоего суперкласса ( Animal в нашем случае) должны также принимать и возвращать значения, типами которых являются его подклассы ( Pigeon ).
Вооружившись этими соображениями мы можем переделать функцию AnimalLegCount :
Теперь в классе Animal должен появиться метод LegCount :
А его подклассам нужно реализовать этот метод:
В результате, например, при обращении к методу LegCount для экземпляра класса Lion производится вызов метода, реализованного в этом классе, и возвращается именно то, что можно ожидать от вызова подобного метода.
Принцип разделения интерфейса
Создавайте узкоспециализированные интерфейсы, предназначенные для конкретного клиента. Клиенты не должны зависеть от интерфейсов, которые они не используют.
Этот принцип направлен на устранение недостатков, связанных с реализацией больших интерфейсов.
Рассмотрим интерфейс Shape :
Он описывает методы для рисования кругов ( drawCircle ), квадратов ( drawSquare ) и прямоугольников ( drawRectangle ). В результате классы, реализующие этот интерфейс и представляющие отдельные геометрические фигуры, такие, как круг (Circle), квадрат (Square) и прямоугольник (Rectangle), должны содержать реализацию всех этих методов. Выглядит это так:
Как видно, при таком подходе невозможно создать класс, который реализует метод для вывода круга, но не реализует методы для вывода квадрата, прямоугольника и треугольника. Такие методы можно реализовать так, чтобы при их выводе выбрасывалась бы ошибка, указывающая на то, что подобную операцию выполнить невозможно.
В нашем же случае интерфейс Shape решает задачи, для решения которых необходимо создать отдельные интерфейсы. Следуя этой идее, переработаем код, создав отдельные интерфейсы для решения различных узкоспециализированных задач:
Теперь интерфейс ICircle используется лишь для рисования кругов, равно как и другие специализированные интерфейсы — для рисования других фигур. Интерфейс Shape может применяться в качестве универсального интерфейса.
Принцип инверсии зависимостей
Объектом зависимости должна быть абстракция, а не что-то конкретное.
В процессе разработки программного обеспечения существует момент, когда функционал приложения перестаёт помещаться в рамках одного модуля. Когда это происходит, нам приходится решать проблему зависимостей модулей. В результате, например, может оказаться так, что высокоуровневые компоненты зависят от низкоуровневых компонентов.
Здесь класс Http представляет собой высокоуровневый компонент, а XMLHttpService — низкоуровневый. Такая архитектура нарушает пункт A принципа инверсии зависимостей: «Модули верхних уровней не должны зависеть от модулей нижних уровней. Оба типа модулей должны зависеть от абстракций».
Класс Http не должен знать о том, что именно используется для организации сетевого соединения. Поэтому мы создадим интерфейс Connection :
Интерфейс Connection содержит описание метода request и мы передаём классу Http аргумент типа Connection :
Перепишем класс XMLHttpService таким образом, чтобы он реализовывал этот интерфейс:
В результате мы можем создать множество классов, реализующих интерфейс Connection и подходящих для использования в классе Http для организации обмена данными по сети:
Итоги
Здесь мы рассмотрели пять принципов SOLID, которых следует придерживаться каждому ООП-разработчику. Поначалу это может оказаться непросто, но если к этому стремиться, подкрепляя желания практикой, данные принципы становятся естественной частью рабочего процесса, что оказывает огромное положительное воздействие на качество приложений и значительно облегчает их поддержку.
Еще больше полезной информации для программистов вы найдете на нашем сайте.
Принципы SOLID, о которых должен знать каждый разработчик
Объектно-ориентированное программирование принесло в разработку ПО новые подходы к проектированию приложений. В частности, ООП позволило программистам комбинировать сущности, объединённые некоей общей целью или функционалом, в отдельных классах, рассчитанных на решение самостоятельных задач и независимых от других частей приложения. Однако само по себе применение ООП не означает, что разработчик застрахован от возможности создания непонятного, запутанного кода, который тяжело поддерживать. Роберт Мартин, для того, чтобы помочь всем желающим разрабатывать качественные ООП-приложения, разработал пять принципов объектно-ориентированного программирования и проектирования, говоря о которых, с подачи Майкла Фэзерса, используют акроним SOLID.
Материал, перевод которого мы сегодня публикуем, посвящён основам SOLID и предназначен для начинающих разработчиков.
Что такое SOLID?
Вот как расшифровывается акроним SOLID:
Принцип единственной ответственности
«Одно поручение. Всего одно.» — Локи говорит Скурджу в фильме «Тор: Рагнарёк».
Каждый класс должен решать лишь одну задачу.
Класс должен быть ответственен лишь за что-то одно. Если класс отвечает за решение нескольких задач, его подсистемы, реализующие решение этих задач, оказываются связанными друг с другом. Изменения в одной такой подсистеме ведут к изменениям в другой.
Обратите внимание на то, что этот принцип применим не только к классам, но и к компонентам программного обеспечения в более широком смысле.
Например, рассмотрим этот код:
Как такая структура класса может привести к проблемам?
Если изменится порядок работы с хранилищем данных, используемым приложением, то придётся вносить изменения во все классы, работающие с хранилищем. Такая архитектура не отличается гибкостью, изменения одних подсистем затрагивают другие, что напоминает эффект домино.
Для того чтобы привести вышеприведённый код в соответствие с принципом единственной ответственности, создадим ещё один класс, единственной задачей которого является работа с хранилищем, в частности — сохранение в нём объектов класса Animal :
Вот что по этому поводу говорит Стив Фентон: «Проектируя классы, мы должны стремиться к тому, чтобы объединять родственные компоненты, то есть такие, изменения в которых происходят по одним и тем же причинам. Нам следует стараться разделять компоненты, изменения в которых вызывают различные причины».
Правильное применение принципа единственной ответственности приводит к высокой степени связности элементов внутри модуля, то есть к тому, что задачи, решаемые внутри него, хорошо соответствуют его главной цели.
Принцип открытости-закрытости
Программные сущности (классы, модули, функции) должны быть открыты для расширения, но не для модификации.
Самая главная проблема такой архитектуры заключается в том, что функция определяет то, какой звук издаёт то или иное животное, анализируя конкретные объекты. Функция AnimalSound не соответствует принципу открытости-закрытости, так как, например, при появлении новых видов животных, нам, для того, чтобы с её помощью можно было бы узнавать звуки, издаваемые ими, придётся её изменить.
Добавим в массив новый элемент:
После этого нам придётся поменять код функции AnimalSound :
Как привести функцию AnimalSound в соответствие с принципом открытости-закрытости? Например — так:
Если теперь добавить в массив объект, описывающий новое животное, функцию AnimalSound менять не придётся. Мы привели её в соответствие с принципом открытости-закрытости.
Рассмотрим ещё один пример.
Представим, что у нас есть магазин. Мы даём клиентам скидку в 20%, используя такой класс:
Теперь решено разделить клиентов на две группы. Любимым ( fav ) клиентам даётся скидка в 20%, а VIP-клиентам ( vip ) — удвоенная скидка, то есть — 40%. Для того, чтобы реализовать эту логику, было решено модифицировать класс следующим образом:
Такой подход нарушает принцип открытости-закрытости. Как видно, здесь, если нам надо дать некоей группе клиентов особую скидку, приходится добавлять в класс новый код.
Если решено дать скидку в 80% «супер-VIP» клиентам, выглядеть это должно так:
Как видите, тут используется расширение возможностей классов, а не их модификация.
Принцип подстановки Барбары Лисков
Необходимо, чтобы подклассы могли бы служить заменой для своих суперклассов.
Цель этого принципа заключаются в том, чтобы классы-наследники могли бы использоваться вместо родительских классов, от которых они образованы, не нарушая работу программы. Если оказывается, что в коде проверяется тип класса, значит принцип подстановки нарушается.
Функция нарушает принцип подстановки (и принцип открытости-закрытости). Этот код должен знать о типах всех обрабатываемых им объектов и, в зависимости от типа, обращаться к соответствующей функции для подсчёта конечностей конкретного животного. Как результат, при создании нового типа животного функцию придётся переписывать:
Для того чтобы эта функция не нарушала принцип подстановки, преобразуем её с использованием требований, сформулированных Стивом Фентоном. Они заключаются в том, что методы, принимающие или возвращающие значения с типом некоего суперкласса ( Animal в нашем случае) должны также принимать и возвращать значения, типами которых являются его подклассы ( Pigeon ).
Вооружившись этими соображениями мы можем переделать функцию AnimalLegCount :
Теперь в классе Animal должен появиться метод LegCount :
А его подклассам нужно реализовать этот метод:
В результате, например, при обращении к методу LegCount для экземпляра класса Lion производится вызов метода, реализованного в этом классе, и возвращается именно то, что можно ожидать от вызова подобного метода.
Принцип разделения интерфейса
Создавайте узкоспециализированные интерфейсы, предназначенные для конкретного клиента. Клиенты не должны зависеть от интерфейсов, которые они не используют.
Этот принцип направлен на устранение недостатков, связанных с реализацией больших интерфейсов.
Рассмотрим интерфейс Shape :
Он описывает методы для рисования кругов ( drawCircle ), квадратов ( drawSquare ) и прямоугольников ( drawRectangle ). В результате классы, реализующие этот интерфейс и представляющие отдельные геометрические фигуры, такие, как круг (Circle), квадрат (Square) и прямоугольник (Rectangle), должны содержать реализацию всех этих методов. Выглядит это так:
Как видно, при таком подходе невозможно создать класс, который реализует метод для вывода круга, но не реализует методы для вывода квадрата, прямоугольника и треугольника. Такие методы можно реализовать так, чтобы при их выводе выбрасывалась бы ошибка, указывающая на то, что подобную операцию выполнить невозможно.
В нашем же случае интерфейс Shape решает задачи, для решения которых необходимо создать отдельные интерфейсы. Следуя этой идее, переработаем код, создав отдельные интерфейсы для решения различных узкоспециализированных задач:
Теперь интерфейс ICircle используется лишь для рисования кругов, равно как и другие специализированные интерфейсы — для рисования других фигур. Интерфейс Shape может применяться в качестве универсального интерфейса.
Принцип инверсии зависимостей
Объектом зависимости должна быть абстракция, а не что-то конкретное.
Здесь класс Http представляет собой высокоуровневый компонент, а XMLHttpService — низкоуровневый. Такая архитектура нарушает пункт A принципа инверсии зависимостей: «Модули верхних уровней не должны зависеть от модулей нижних уровней. Оба типа модулей должны зависеть от абстракций».
Класс Http не должен знать о том, что именно используется для организации сетевого соединения. Поэтому мы создадим интерфейс Connection :
Интерфейс Connection содержит описание метода request и мы передаём классу Http аргумент типа Connection :
Перепишем класс XMLHttpService таким образом, чтобы он реализовывал этот интерфейс:
В результате мы можем создать множество классов, реализующих интерфейс Connection и подходящих для использования в классе Http для организации обмена данными по сети:
Итоги
Здесь мы рассмотрели пять принципов SOLID, которых следует придерживаться каждому ООП-разработчику. Поначалу это может оказаться непросто, но если к этому стремиться, подкрепляя желания практикой, данные принципы становятся естественной частью рабочего процесса, что оказывает огромное положительное воздействие на качество приложений и значительно облегчает их поддержку.
Уважаемые читатели! Используете ли вы принципы SOLID в своих проектах?