1.定义

单一职责原则概念：:规定一个类应该只有一个发生变化的原因。

There should never be more than one reason for a class to change.

2.单一职责理解：

从单一职责原则概念，我们将职责定义为一个变化的因素，如可这个类有多个变化因素，这个类就违背了单一职责原则。

在设计类的时候需要将不同的职责分离到单独的类中。一个类只需要专一实现自身的职责，Do one thing and do it well。专注能保证对象的高内聚和细粒度，有利于对象的重用。

3.问题和解决方案：

例1

类Ｔ负责两个不同的职责：职责Ｐ１、职责Ｐ２。当由于职责Ｐ１需求发生改变而需要修改类Ｔ时，有可能会导致原来运行的职责Ｐ２功能发生故障。解决方法：分别建立两个类完成对应的功能。

只要做过项目，肯定要接触到用户、机构、角色管理这些模块，基本上使用的都是RBAC模型，确实是很好的一个解决办法。我们今天要讲的是用户管理、修改用户的信息、增加机构（一个人属于多个机构）、增加角色等，用户有这么的信息和行为要维护，我们就把这些写到一个接口中，都是用户管理类嘛，我们先来看它的类图：

太Easy的类图了，    这个接口设计得有问题，用户的属性（Property）和用户的行为（Behavior）没有分开，这是一个严重的错误！非常正确，这个接口确实设计得一团糟，应该把用户的信息抽取成一个BO（Bussiness Object，业务对象），把行为抽取成一个BIZ(Business Logic，业务逻辑)，按照这个思路对类图进行修正，如下图：

重新拆封成两个接口，IUserBO负责用户的属性，简单地说，IUserBO的职责就是收集和反馈用户的属性信息；IUserBiz负责用户的行为，完成用户信息的维护和变更。各位可能要说了，这个与我实际工作中用到的User类还是有差别的呀！别着急，我们先来看一看分拆成两个接口怎么使用。OK，我们现在是面向接口编程，所以产生了这个UserInfo对象之后，当然可以把它当IUserBO接口使用。当然，也可以当IUserBiz接口使用，这要看你在什么地方使用了。要获得用户信息，就当是IUserBO的实现类；要是希望维护用户的信息，就把它当作IUserBiz的实现类就成了，代码清单1-1所示。

IUserBiz userInfo = new UserInfo();//我要赋值了，我就认为它是一个纯粹的BOIUserBO userBO = (IUserBO)userInfo;userBO.setPassword("abc");//我要执行动作了，我就认为是一个业务逻辑类IUserBiz userBiz = (IUserBiz)userInfo;userBiz.deleteUser();.......

确实可以如此，问题也解决了，但是我们来回想一下我们刚才的动作，为什么要把一个接口拆分成两个呢？其实，在实际的使用中，我们更倾向于使用两个不同的类或接口：一个是IUserBO， 一个是IUserBiz，类图应该如下图所示。

上图就是项目中常常使用的SPR（There should never be more than one reason for a class to change）类图；

以上我们把一个接口拆分成两个接口的动作，就是依赖了单一职责原则，那什么是单一职责原则呢？单一职责原则的定义是：应该有且仅有一个原因引起类的变更。

实现类也比较简单，我就不再写了，大家看看这个接口有没有问题？我相信大部分的读者都会说这个没有问题呀，以前我就是这么做的呀，某某书上也是这么写的呀，还有什么什么的源码也是这么写的！是的，这个接口接近于完美，看清楚了，是“接近”！单一职责原则要求一个接口或类只有一个原因引起变化，也就是一个接口或类只有一个职责，它就负责一件事情，看看上面的接口只负责一件事情吗？是只有一个原因引起变化吗？好像不是！

IPhone这个接口可不是只有一个职责，它包含了两个职责：一个是协议管理，一个是数据传送。diag()和huangup()两个方法实现的是协议管理，分别负责拨号接通和挂机；chat()和answer()是数据的传送，把我们说的话转换成模拟信号或数字信号传递到对方，然后再把对方传递过来的信号还原成我们听得懂语言。我们可以这样考虑这个问题，协议接通的变化会引起这个接口或实现类的变化吗？会的！那数据传送（想想看，电话不仅仅可以通话，还可以上网）的变化会引起这个接口或实现类的变化吗？会的！那就很简单了，这里有两个原因都引起了类的变化，而且这两个职责会相互影响吗？电话拨号，我只要能接通就成，甭管是电信的还是网通的协议；电话连接后还关心传递的是什么数据吗？不关心，你要是乐意使用56K的小猫传递一个高清的片子，那也没有问题（顶多有人说你13了）。通过这样的分析，我们发现类图上的IPhone接口包含了两个职责，而且这两个职责的变化不相互影响，那就考虑拆开成两个接口，其类图如下图所示。

这个类图看着有点复杂了，完全满足了单一职责原则的要求，每个接口职责分明，结构清晰，但是我相信你在设计的时候肯定不会采用这种方式，一个手机类要把ConnectionManager和DataTransfer组合在一块才能使用。组合是一种强耦合关系，你和我都有共同的生命期，这样的强耦合关系还不如使用接口实现的方式呢，而且还增加了类的复杂性，多了两个类。经过这样的思考后，我们再修改一下类图，如下图所示。

简洁清晰、职责分明的电话类图

这样的设计才是完美的，一个类实现了两个接口，把两个职责融合在一个类中。你会觉得这个Phone有两个原因引起变化了呀，是的是的，但是别忘记了我们是面向接口编程，我们对外公布的是接口而不是实现类。而且，如果真要实现类的单一职责，这个就必须使用上面的组合模式了，这会引起类间耦合过重、类的数量增加等问题，人为的增加了设计的复杂性。

看过电话这个例子后，是不是有点反思了，我以前的设计是不是有点的问题了？不，不是的，不要怀疑自己的技术能力，单一职责原则最难划分的就是职责。一个职责一个接口，但问题是“职责”是一个没有量化的标准，一个类到底要负责那些职责？这些职责该怎么细化？细化后是否都要有一个接口或类？这些都需要从实际的项目去考虑，从功能上来说，定义一个IPhone接口也没有错，实现了电话的功能，而且设计还很简单，仅仅一个接口一个实现类，实际的项目我想大家都会这么设计。项目要考虑可变因素和不可变因素，以及相关的收益成本比率，因此设计一个IPhone接口也可能是没有错的。但是，如果纯从“学究”理论上分析就有问题了，有两个可以变化的原因放到了一个接口中，这就为以后的变化带来了风险。如果以后模拟电话升级到数字电话，我们提供的接口IPhone是不是要修改了？接口修改对其他的Invoker类是不是有很大影响？！

注意 单一职责原则提出了一个编写程序的标准，用“职责”或“变化原因”来衡量接口或类设计得是否有优良，但是“职责”和“变化原因”都是不可度量的，因项目而异，因环境而异。

例2

再比如：生产手机

假定现在有如下场景：国际手机运营商那里定义了生产手机必须要实现的接口，接口里面定义了一些手机的属性和行为，手机生产商如果要生产手机，必须要实现这些接口。

我们首先以手机作为单一职责去设计接口，方案如下。

　 /// <summary>/// 充电电源类/// </summary>public class ElectricSource{    }

public interface IMobilePhone{//运行内存string RAM { get; set; }//手机存储内存string ROM { get; set; }//CPU主频string CPU { get; set; }//屏幕大小int Size { get; set; }//手机充电接口void Charging(ElectricSource oElectricsource);//打电话void RingUp();//接电话void ReceiveUp();//上网void SurfInternet();}

然后我们的手机生产商去实现这些接口

//具体的手机示例public class MobilePhone:IMobilePhone{public string RAM{get {throw new NotImplementedException();}set{ throw new NotImplementedException();}}public string ROM{get{throw new NotImplementedException();}set{ throw new NotImplementedException();}}public string CPU{get{ throw new NotImplementedException();}set{ throw new NotImplementedException();}}public int Size{get{throw new NotImplementedException();}set{throw new NotImplementedException();}}public void Charging(ElectricSource oElectricsource){throw new NotImplementedException();}public void RingUp(){throw new NotImplementedException();}public void ReceiveUp(){throw new NotImplementedException();}public void SurfInternet(){throw new NotImplementedException();}}

这种设计有没有问题呢？这是一个很有争议的话题。单一职责原则要求一个接口或类只有一个原因引起变化，也就是一个接口或类只有一个职责，它就负责一件事情，原则上来说，我们以手机作为单一职责去设计，也是有一定的道理的，因为我们接口里面都是定义的手机相关属性和行为，引起接口变化的原因只可能是手机的属性或者行为发生变化，从这方面考虑，这种设计是有它的合理性的，如果你能保证需求不会变化或者变化的可能性比较小，那么这种设计就是合理的。但实际情况我们知道，现代科技日新月异，科技的进步促使着人们不断在手机原有基础上增加新的属性和功能。比如有一天，我们给手机增加了摄像头，那么需要新增一个像素的属性，我们的接口和实现就得改吧，又有一天，我们增加移动办公的功能，那么我们的接口实现是不是也得改。由于上面的设计没有细化到一定的粒度，导致任何一个细小的改动都会引起从上到下的变化，有一种“牵一发而动全身”的感觉。所以需要细化粒度，下面来看看我们如何变更设计。

二次设计 变更：

我们将接口细化

　//手机属性接口public interface IMobilePhoneProperty{//运行内存string RAM { get; set; }//手机存储内存string ROM { get; set; }//CPU主频string CPU { get; set; }//屏幕大小int Size { get; set; }//摄像头像素string Pixel { get; set; }}//手机功能接口public interface IMobilePhoneFunction{//手机充电接口void Charging(ElectricSource oElectricsource);//打电话void RingUp();//接电话void ReceiveUp();//上网void SurfInternet();//移动办公void MobileOA();}

实现类

 //手机属性实现类public class MobileProperty:IMobilePhoneProperty{public string RAM{get{ throw new NotImplementedException();}set{ throw new NotImplementedException();}}public string ROM{get{ throw new NotImplementedException();}set{ throw new NotImplementedException();}}public string CPU{get{ throw new NotImplementedException();}set{throw new NotImplementedException();}}public int Size{get{throw new NotImplementedException();}set{throw new NotImplementedException();}}public string Pixel{get{throw new NotImplementedException();}set{throw new NotImplementedException();}}}//手机功能实现类public class MobileFunction:IMobilePhoneFunction{public void Charging(ElectricSource oElectricsource){throw new NotImplementedException();}public void RingUp(){throw new NotImplementedException();}public void ReceiveUp(){throw new NotImplementedException();}public void SurfInternet(){throw new NotImplementedException();}public void MobileOA(){throw new NotImplementedException();}}//具体的手机实例public class HuaweiMobile{private IMobilePhoneProperty m_Property;private IMobilePhoneFunction m_Func;public HuaweiMobile(IMobilePhoneProperty oProperty, IMobilePhoneFunction oFunc){m_Property = oProperty;m_Func = oFunc;}}

对于上面题的问题，这种设计能够比较方便的解决，如果是增加属性，只需要修改IMobilePhoneProperty和MobileProperty即可；如果是增加功能，只需要修改IMobilePhoneFunction和MobileFunction即可。貌似完胜第一种解决方案。那么是否这种解决方案就完美了呢？答案还是看情况。原则上，我们将手机的属性和功能分开了，使得职责更加明确，所有的属性都由IMobilePhoneProperty接口负责，所有的功能都由IMobilePhoneFunction接口负责，如果是需求的粒度仅仅到了属性和功能这一级，这种设计确实是比较好的。反之，如果粒度再细小一些呢，那我们这种职责划分是否完美呢？比如我们普通的老人机只需要一些最基础的功能，比如它只需要充电、打电话、接电话的功能，但是按照上面的设计，它也要实现IMobilePhoneFunction接口，某一天，我们增加了一个新的功能玩游戏，那么我们就需要在接口上面增加一个方法PlayGame()。可是我们老人机根本用不着实现这个功能，可是由于它实现了该接口，它的内部实现也得重新去写。从这点来说，以上的设计还是存在它的问题。那么，我们如何继续细化接口粒度呢？

最终设计

接口细化粒度设计如下

//手机基础属性接口public interface IMobilePhoneBaseProperty{//运行内存string RAM { get; set; }//手机存储内存string ROM { get; set; }//CPU主频string CPU { get; set; }//屏幕大小int Size { get; set; }}//手机扩展属性接口public interface IMobilePhoneExtentionProperty{//摄像头像素string Pixel { get; set; }}//手机基础功能接口public interface IMobilePhoneBaseFunc{//手机充电接口void Charging(ElectricSource oElectricsource);//打电话void RingUp();//接电话void ReceiveUp();}//手机扩展功能接口public interface IMobilePhoneExtentionFunc{//上网void SurfInternet();//移动办公void MobileOA();//玩游戏void PlayGame();}

实现类和上面类似

//手机基础属性实现public class MobilePhoneBaseProperty : IMobilePhoneBaseProperty{public string RAM{get{throw new NotImplementedException();}set{throw new NotImplementedException();}}public string ROM{get{throw new NotImplementedException();}set {throw new NotImplementedException();}}public string CPU{get{throw new NotImplementedException();}set{ throw new NotImplementedException();}}public int Size{get{ throw new NotImplementedException();}set{ throw new NotImplementedException();}}}//手机扩展属性实现public class MobilePhoneExtentionProperty : IMobilePhoneExtentionProperty{public string Pixel{get{ throw new NotImplementedException();}set{ throw new NotImplementedException();}}}//手机基础功能实现public class MobilePhoneBaseFunc : IMobilePhoneBaseFunc{public void Charging(ElectricSource oElectricsource){throw new NotImplementedException();}public void RingUp(){throw new NotImplementedException();}public void ReceiveUp(){throw new NotImplementedException();}}//手机扩展功能实现public class MobilePhoneExtentionFunc : IMobilePhoneExtentionFunc{public void SurfInternet(){throw new NotImplementedException();}public void MobileOA(){throw new NotImplementedException();}public void PlayGame(){throw new NotImplementedException();}}

此种设计能解决上述问题，细分到此粒度，这种方案基本算比较完善了。能不能算完美？这个得另说。接口的粒度要设计到哪一步，取决于需求的变更程度，或者说取决于需求的复杂度

因为每一个职责都是变化的中心。当需求变更时，这个变化将通过更改职责相关的类来实现。如果一个类拥有多个职责，那么这个类在变更的时候可能会影响到其他的类，产生无法预期的破坏。所以单一职责原则有利于对象的稳定，让多个对象负责各自的职责，然后对象之间进行协作要比一个对象负责多个职责强的多，方法之间也是这样。

4.优点：

类的复杂性降低，实现什么职责都有清晰明确的定义；

可读性提高，复杂性降低，那当然可读性提高了；

可维护性提高，那当然了，可读性提高，那当然更容易维护了；

变更引起的风险降低，变更是必不可少的，如果接口的单一职责做得好，一个接口修改只对相应的实现类有影响，对其他的接口无影响，这对系统的扩展性、维护性都有非常大帮助。

5.难点：职责的划分

类的设计尽量做到只有一个原因引起变化。单一职责原则是一个非常简单的原则，但通常也是最难做的正确的一个原则。职责的联合是在实践中经常碰到的事情。理论是理论，实践是实践。要考虑相关因素和收益等。

6.总结 ：

以上通过一个应用场景简单介绍了下单一职责原则的使用，类的设计尽量做到只有一个原因引起变化。上面三种设计，没有最合理，只有最合适。理解单一职责原则，最重要的就是理解职责的划分，职责划分的粒度取决于需求的粒度，没有最好的设计，只有最适合的设计。

Do one thing,and do it well~.

参考链接：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/24198903

https://www.cnblogs.com/cbf4life/archive/2009/12/11/1622166.html