用 TypeScript 解釋 SOLID 原則裡的 S

程式技術

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2021-06-27 (最後更新於 2024-03-26)

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TypeScript

此為 SOLID 原則介紹的系列文章之一，所有文章的連結如下。

什麼是 SOLID 原則

SOLID 原則，是物件導向程式設計 (Object-oriented programming，OOP) 中的 5 大基本原則，這些原則的目標，就是希望能以優雅且漂亮的方式，去建構良好的軟體架構，以便後續維護與開發。

當我們在程式中寫好一個又一個的模組，這些模組之間該如何相互關聯，這就是 SOLID 原則想告訴我們的事情。

SOLID 原則指的 5 大原則分別是。

Single-responsibility principle (SRP)：單一職責原則。
Open–closed principle (OCP)：開放封閉原則。
Liskov substitution principle (LSP)：里氏替換原則。
Interface segregation principle (ISP)：介面隔離原則。
Dependency inversion principle (DIP)：依賴反轉原則。

SOLID 原則中的 S

首先說說第一個，單一職責原則，原文的定義是。

A class should have only one reason to change.
一個類別應有且只有一個理由會使其改變。

非常詭異…

從名字上來看，你會覺得意思是類別 (或函式、方法與資料等) 只要能夠簡單地完成一件事情就可以了。但從原文定義來看，好像又不是那麼簡單。

舉一個例子，假設我們有一個追蹤卡洛里的小程式 calorie-tracker.ts 如下。

class CalorieTracker {
    public maxCalories: number = 0;
    public currentCalories: number = 0;

    constructor(maxCalories: number) {
        // 設定最大卡洛里
        this.maxCalories = maxCalories;
        // 設定當前的卡洛里
        this.currentCalories = 0;
    }

    // 紀錄當前卡洛里的變化
    public trackCalories(calorieCount: number) {
        this.currentCalories += calorieCount;

        // 如果當前卡洛里超過最大卡洛里
        if (this.currentCalories > this.maxCalories) {
            this.logCalorieSurplus();
        }
    }

    // 卡洛里超標通知
    public logCalorieSurplus() {
        console.log('Max calories exceeded !');
    }
}

// 設定最大卡洛里為 2000
const calorieTracker = new CalorieTracker(2000);
// 持續追蹤卡洛里
calorieTracker.trackCalories(500);
calorieTracker.trackCalories(1000);
calorieTracker.trackCalories(700);

因為我們持續更新卡洛里為 500 + 1000 + 700，已超過最大卡洛里所設定的 2000。

因此上述程式碼的執行結果為如下所示。

Max calories exceeded !

這個小程式看起來沒有問題，但凡事總有個 BUT，單一職責原則所提到的，一個類別應有且只有一個理由會使其改變，其實可以用其他方式來理解。

一個類別應該只有一個職責。
一個類別應該只有一位服務對象 (Consumer)。

這邊的 CalorieTracker 類別，其實有兩個理由會使其改變，也就是服務對象不止一位。

改變計算卡洛里的方式，trackCalories 方法需要動刀。
改變卡洛里超標通知的方式，logCalorieSurplus 方法需要動刀，又因為 trackCalories 方法中含有 logCalorieSurplus 方法，trackCalories 方法可能也要一起動。

這樣等於整個類別都要大改了，這是我們在設計軟體架構時，最不希望遇到的事情，耦合度太高。此時我們可以將卡洛里超標通知獨立成一個 Log 出來，多寫一個模組 logger.ts。

export default function logMessage(message: string) {
    console.log(message);
}

然後修改 calorie-tracker.ts 的內容。

// 引入 logger
import logMessage from './logger';

class CalorieTracker {
    public maxCalories: number = 0;
    public currentCalories: number = 0;

    constructor(maxCalories: number) {
        // 設定最大卡洛里
        this.maxCalories = maxCalories;
        // 設定當前的卡洛里
        this.currentCalories = 0;
    }

    // 紀錄當前卡洛里的變化
    public trackCalories(calorieCount: number) {
        this.currentCalories += calorieCount;

        // 如果當前卡洛里超過最大卡洛里
        if (this.currentCalories > this.maxCalories) {
            // 卡洛里超標通知
            logMessage('Max calories exceeded');
        }
    }
}

// 以下省略

這樣當我們想修改卡洛里超標的方式，例如改用寄信的方式通知，我們就完全不需要修改 calorie-tracker.ts 的內容。

單一職責原則最大的目的，就是要限制改變所帶來的影響，為了減少這個影響，最好的方式就是增加一段程式碼的內聚力。不相關的東西就拆分出來，在其他地方實踐 (使用類別或是介面) 。

用 TypeScript 解釋 SOLID 原則裡的 S

什麼是 SOLID 原則

SOLID 原則中的 S

參考資料