Im vorherigen Artikel habe ich drei der fünf wichtigsten Prinzipien des OOD (Objektorientiertes Design) benannt, ohne mehr darüber zu schreiben. Das würde ich jetzt gerne nachholen.
Diese Prinzipien wurden von Robert C.Martin (a.k.a. Uncle Bob) unter dem Namen S.O.L.I.D. Principles zusammengefasst:
- SRP: The Single Responsibility Principle
- OCP: The Open Closed Principle
- LSP: The Liskov Substitution Principle
- DIP: The Dependency Inversion Principle
- ISP: The Interface Segregation Principle
Das Thema wurde von Uncle Bob in mehreren Blogartikeln, Podcasts und vor allem in seinem Buch sehr ausführlich erklärt. Auch andere Entwickler haben darüber geschrieben, zum Beispiel hat Stefan Lieser darüber eine ganze Artikelserie in dotnetpro veröffentlicht.
Ich habe das erste Mal vor einem Jahr in diesem Podcast von Hanselman und Uncle Bob darüber gehört, und während der letzten 12 Monaten wurde ich durch die tägliche Arbeit überzeugt, dass man mit diesen Regeln solide Anwendungen bauen kann.
Was bedeuten also diese Akronyme:
SRP: The Single Responsibility Principle
Die Definition lautet:
A class should have only one reason to change.
Diese Regel ist wahrscheinlich die einfachste und wird wahrscheinlich am meisten verletzt. Wer kennt nicht Klassen, die sowas tun, wie Daten speichern, manipulieren, E-Mails versenden und all das eventuell auch noch loggen. Das war früher eine ganz normale Vorgehensweise. Was passiert aber, wenn die Datenbank-Struktur sich verändert hat? Dann musste man nicht nur diese ändern sondern auch all die Klassen – meistens Verwaltungen oder Manager genannt – die all diese Verantwortlichkeiten hatten. Und darum geht es hier: eine Klasse darf nur einen Grund für Änderungen haben, sie darf nur eine Verantwortlichkeit haben. Also wenn man mehrere Gründe erkennen kann, warum sich eine Klasse verändert, dann wurde dieses Prinzip verletzt. Und das gilt nicht nur für Klassen, sondern auch für andere Funktionseinheiten wie Funktionen, Klassen, Assemblies, Komponenten, alle auf ihre Abstraktionsebene betrachtet.
OCP: The Open Closed Principle
Software entities (classes, modules, functions, etc.) should be open for extension but closed for modification.
Jede Funktionseinheit soll erweiterbar sein, also darf nicht zu viele Abhängigkeiten haben, weil die diese Freiheit stark oder ganz einschränken können. Wenn man allerdings ein verändertes Verhalten implementieren will, soll das nicht durch Veränderung des Codes sondern durch hinzufügen von neuen Funktionen passieren.
Das ist nur durch ausreichende Abstraktion zu erreichen. Wenn die Kernfunktionalität in eine abstrakte Basisklasse gekapselt ist, kann man das neue Verhalten in einer abgeleiteten Klasse implementieren.
LSP: The Liskov Substitution Principle
Dieses Prinzip wurde von Barbara Liskov definiert und es lautet so:
Subtypes must be substitutable for their base types.
Einfach übersetzt: jede abgeleitete Klasse einer Basisklasse muss diese Klasse so implementieren, dass sie durch diese jeder Zeit ersetzbar ist. Jedes Mal, wenn man eine Basisfunktion so implementiert, dass diese was ganz anderes tut, als man grundsätzlich erwarten würde, verletzt man dieses Prinzip. Das berühmteste Beispiel ist das Rechteck und das Quadrat. Auf den ersten Blick meint man, dass ein Quadrat ein spezialisiertes Rechteck ist. Was passiert aber, wenn man die Länge oder die Breite eines Quadrates setzt? Es muss jeweils die andere Eigenschaft auch gesetzt werden, sonst wäre es ja kein Quadrat ;). Das ist aber ein Verhalten, was man bei einem Rechteck niemals erwarten würde. Also würde diese Ableitung das Liskovsche Substitutionsprinzip grob verletzen.
DIP: The Dependency Inversion Principle
Die Definition lautet
1. High-level modules should not depend on low-level modules. Both should depend on abstractions.
2. Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions
Dieses Prinzip ist sehr einfach zu erklären (Beispiel für die Verletzung sieht man ja im vorherigen Artikel): Keine Klasse sollte fremde Klassen instanziieren, sondern diese als Abstraktionen (z.B. Interfaces) in Form eines Parameters bekommen. Das führt dazu, dass die fremde Klasse als Black Box fungieren kann, ihre Veränderungen würden nicht zu Veränderung dieser konkreten Klasse führen.
ISP: The Interface Segregation Principle
Das Prinzip bezieht sich auf “fette” Interfaces:
Clients should not be forced to depend on methods they do not use.
Ein Interface ist der veröffentlichte Kontrakt einer Klasse, eines Moduls. Je mehr Methoden darin registriert wurden, vor allem, wenn sie sehr ähnlich sind oder wenn sie keine selbsterklärende Namen haben, dann ist das eine Zumutung gegenüber der Clients, des Verwenders. Er könnte dazu gezwungen sein, den Code der dahinter stehenden Implementierung anzusehen, was die Erstellung des Interfaces sinnlos macht. Dieses soll ja als Black Box fungieren, nicht als eine Herausforderung für den Entwickler.