讲讲 iOS 开发中的 SOLID 原则

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前言

在软件工程中，SOLID 原则是五个基本原则，旨在促进更好的软件设计：更可维护、更易于理解、更灵活。对于 iOS 开发者来说，掌握和应用这些原则是非常重要的，因为它们可以帮助你构建出高质量的应用程序。今天准备来尝试介绍下我对这些原则的理解，并提供具体的 iOS 开发例子来说明如何在实践中应用这些原则。

单一职责原则 (SRP)

单一职责原则指的是一个类应该只负责一项任务。在 iOS 开发中，遵循此原则可以避免创建庞大的类，每个类都应该专注于单一的功能。

举个例子，比如你有一个个人中心的控制器 UserProfileViewController，它的职责是展示用户的个人信息，而不应该同时负责从网络获取这些信息。这种职责的分离使得代码更易于维护和测试。

less 复制代码

class UserProfileService {
    func fetchUserProfile(completion: @escaping (UserProfile) -> Void) {
        // 实现网络请求获取用户资料
    }
}

如果你的这个页面有网络请求相关的代码，可以考虑创建另一个类，比如 UserProfileService，在这个类中进行页面需要的数据请求，这样我们就使 UserProfileViewController 遵循了单一职责原则，使其变得更加清晰和易于管理。

开放封闭原则 (OCP)

开放封闭原则强调软件实体（类、模块、函数等）应该对扩展开放，对修改封闭。

什么意思呢，一个类一旦设计开发完成，就应该可以独立完成其工作，而不要对类进行任何修改，如果你想要增加功能，应该通过扩展/集成/实现接口等方式。

在 iOS 开发中，这种原则也很常见，比如我要设计一个图像处理功能的协议 ImageFilter，协议一旦设计完成，就不再更改了，假设这个协议只有一个方法 apply(to:) 输入一个图片，返回一个图片。

swift 复制代码

protocol ImageFilter {
    func apply(to image: UIImage) -> UIImage
}

如果此时我想增加一个模糊滤镜的功能，我可以新建一个类来遵守这个协议，并实现 apply(to:) 方法：

swift 复制代码

class BlurFilter: ImageFilter {
    func apply(to image: UIImage) -> UIImage {
        // 应用模糊滤镜...
        return image
    }
}

这样，任何新的滤镜都可以通过实现ImageFilter协议来创建，从而遵循了开放封闭原则。

里氏替换原则 (LSP)

里氏替换原则其实是针对继承而言的，要求子类能够替换其基类，而不破坏程序的正确性。这意味着子类应该完全实现父类的行为。

在现在的编程语言中基本都符合这个原则，在 iOS 开发中也不例外，一个简单的例子，如果我们有一个 Bird 类和一个 FlyingBird 子类，那么任何 FlyingBird 的实例都应该能够替换Bird的实例。

swift 复制代码

class Bird {
    func layEgg() {
        print("Laying an egg.")
    }
}

class FlyingBird: Bird {
    func fly() {
        print("Flying.")
    }
}

通过确保 FlyingBird 遵循 LSP，我们可以确保我们的代码更加灵活和可靠。

接口隔离原则 (ISP)

接口隔离原则指的是客户端不应该依赖它不使用的接口，这其实跟单一职责有点关系，一个大型接口往往有很多功能，但是继承者往往不需要这么多功能，就需要把大型接口拆分为更小、更具体的接口。

例如，你有一个打印机的类，它拥有打印、扫描、复制等功能，我们可以将打印、扫描和复印功能分解为独立的协议，这样，打印机只需要依赖打印功能、扫描仪就只需要依赖扫描功能，或者选择性的依赖多个功能。

swift 复制代码

// 打印功能
protocol Printer {
    func printDocument(document: Document)
}

// 扫描功能
protocol Scanner {
    func scanDocument(document: Document) -> Data
}

// 复印功能
protocol Copier {
    func copyDocument(document: Document) -> Document
}

// 只打印，只需要遵守 Printer 协议
class SimplePrinter: Printer {
    func printDocument(document: Document) {
        
    }
}

// 办公室多功能打印机，需要遵守 Printer, Scanner, Copier 协议
class OfficePrinter: Printer, Scanner, Copier {
    func printDocument(document: Document) {
        // 打印
    }
    
    func scanDocument(document: Document) -> Data {
        // 扫描
        return Data()
    }
    
    func copyDocument(document: Document) -> Document {
        // 复印
        return Document()
    }
}

这样，实现这些协议的类只需要关心它们真正需要的功能，从而使代码更加清晰和灵活。

依赖倒置原则 (DIP)

依赖倒置原则强调高层模块不应该依赖低层模块，两者都应该依赖抽象。

概念还是太抽象了，我们来举个例子帮助理解，比如你有个从网络获取数据的类 NetworkFetcher，和一个从数据库获取数据的类 DatabaseFetcher，然后有个提供数据的工具类 DataProvider 来直接依赖前面两个类，这种做法就违背了依赖倒置原则。

正确的做法是将 NetworkFetcher 和 DatabaseFetcher 抽象出一个新的接口给 DataProvider 依赖，我们可以定义一个 DataFetcher 协议，然后让 NetworkFetcher 和 DatabaseFetcher 类实现这个协议：

less 复制代码

protocol DataFetcher {
    func fetchData(completion: @escaping (Data?) -> Void)
}

class NetworkFetcher: DataFetcher {
    func fetchData(completion: @escaping (Data?) -> Void) {
        // 从网络获取数据
    }
}

class DatabaseFetcher: DataFetcher {
    func fetchData(completion: @escaping (Data?) -> Void) {
        // 从数据库获取数据
    }
}

class DataProvider {
    let fetcher: DataFetcher
    
    init(fetcher: DataFetcher) {
        self.fetcher = fetcher
    }
    
    func fetchData() {
        fetcher.fetchData { data in
            // 使用数据
        }
    }
}

这样，DataProvider 类就可以依赖于 DataFetcher 协议，而不是任何具体的数据获取方式，从而提高了代码的灵活性和可测试性。

结论

遵循 SOLID 原则是构建健壮、可维护和灵活的 iOS 应用程序的关键。通过实际的例子，我们可以看到这些原则如何帮助我们改进设计和架构。虽然有些人（或者初学者）可能会觉得遵循这些原则有些麻烦或者困难，但随着经验的不断积累，你就会越来越能感觉到这些原则的重要性，学习更多编程的哲学，这也是你变成大佬的必经之路。

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