Java 程式設計師必懂的 10 大面向物件設計原則：SOLID、DRY、組合優於繼承實戰指南

前言

設計模式 (Singleton、Decorator、Observer) 固然重要，但**面向物件設計原則 (OOD Principles)** 才是寫出可維護、可擴展代碼的根基。許多資深工程師聽過 Design Patterns 卻說不清 SOLID。本文精煉 10 大核心原則，附實戰場景。

原則速查表

深度解析精選原則

1. DRY — 不要重複自己

• **代碼重複** → 抽取方法/工具類/基類
• **功能重複** → 警惕！訂單驗證與身分證驗證邏輯相似但**業務語義不同**，強行合併會導致「改一處壞兩邊」

2. 封裝變化

• 預測未來變化點：建構邏輯、演算法策略、外部 API 呼叫
• Factory Pattern 封裝「物件建構」、Strategy Pattern 封裝「演算法」
• Java 實踐：預設 `private`，按需放寬至 `protected`/`package-private`

3. 開閉原則 (OCP)

• 新增功能 → 新增類/實現介面，而非修改既有類
• JDK 範例：`BorderFactory` (Factory)、`Runtime.getRuntime()` (Singleton)
• 《Effective Java》條目 18：介面優於抽象類，利於演進

6. 組合優於繼承

// 繼承：編譯期固定，破壞封裝，父類改動波及子類
class Bird { void fly() {} }
class Penguin extends Bird { /* 不會飛卻繼承 fly */ }

// 組合：運行期動態注入行為
interface FlyBehavior { void fly(); }
class Bird {
    private FlyBehavior flyBehavior;
    public void setFlyBehavior(FlyBehavior fb) { this.flyBehavior = fb; }
    public void performFly() { flyBehavior.fly(); }
}

《Effective Java》條目 18 強力推薦。

7. 里氏替換原則 (LSP)

• 子類必須**增強**而非削弱父類行為
• 違反例：`Square extends Rectangle` 導致 `setWidth`/`setHeight` 邏輯衝突
• 與 SRP、ISP 緊密相關

9. 面向介面編程

// 悪例
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");

// 優例
List<String> list = new ArrayList<>(); // 變數型別用介面
// 後續可無縫換成 LinkedList、CopyOnWriteArrayList

學習資源推薦

• Joshua Bloch《Effective Java》第 3 版
• Kathy Sierra《Head First Design Patterns》
• 《Head First Object-Oriented Analysis and Design》
• Apache / OpenJDK 原始碼閱讀

總結

理論是第一步，**實戰中反覆權衡、重構、體會** 才能內化。原則非教條，權衡取捨才是架構師核心能力。