浅谈面向对象的六大设计原则 · 孙金帅的技术博客

原则一、单一职责原则（Single Responsibility Principle，简称SRP ）

定义：应该有且仅有一个原因引起类的变更。

一个类只负责一项职责，如果发生变更时，可以考虑将一个类拆分成两个类，或者在一个类中添加新的方法。

在真实的开发中，不仅仅是类、函数和接口也要遵循单一职责原则。即：一个函数负责一个功能。如果一个函数里面有不同的功能，则需要将不同的功能的函数分离出去。

优点：

类的复杂性降低，实现什么职责都有清晰明确的定义。
类的可读性提高，复杂性减低。

如果接口或者函数的单一职责做得好，一个接口或者函数的修改只对相应的类有影响，对其他接口或者函数无影响，这对系统的扩展性、维护性都有非常大的帮助。

例如，需求上指出用一个类描述食肉和食草动物：

//================== Animal.h ==================

@interface Animal : NSObject

- (void)eatWithAnimalName:(NSString *)animalName;

@end

运行结果：

1
2
3

2018-10-27 17:55:25.775317+0800 DesignPatterns[54087:24701786] 狼 吃肉
2018-10-27 17:55:25.775689+0800 DesignPatterns[54087:24701786] 豹 吃肉
2018-10-27 17:55:25.775721+0800 DesignPatterns[54087:24701786] 虎 吃肉

上线后，发现问题了，并不是所有的动物都是吃肉的，比如羊就是吃草的。修改时如果遵循单一职责原则，需要将 Animal 类细分为食草动物类 Herbivore，食肉动物 Carnivore，代码如下：

//================== Herbivore.h ==================
@interface Herbivore : Animal

@end

@implementation Herbivore

- (void)eatWithAnimalName:(NSString *)animalName {
    NSLog(@"%@ 吃草", animalName);
}

@end

//================== Carnivore.h ==================
@interface Carnivore : Animal

@end

@implementation Carnivore

- (void)eatWithAnimalName:(NSString *)animalName {
    NSLog(@"%@ 吃肉", animalName);
}

@end

//================== main 函数 ==================
Animal *carnivore = [Carnivore new];
[carnivore eatWithAnimalName:@"狼"];
[carnivore eatWithAnimalName:@"豹"];
[carnivore eatWithAnimalName:@"虎"];
NSLog(@"\n");
Animal *herbivore = [Herbivore new];
[herbivore eatWithAnimalName:@"羊"];

在子类里面重写父类的 eatWithAnimalName 函数，运行结果：

2018-10-27 18:04:49.189722+0800 DesignPatterns[54422:24725132] 狼 吃肉
2018-10-27 18:04:49.190450+0800 DesignPatterns[54422:24725132] 豹 吃肉
2018-10-27 18:04:49.190482+0800 DesignPatterns[54422:24725132] 虎 吃肉
2018-10-27 18:04:49.190498+0800 DesignPatterns[54422:24725132] 
2018-10-27 18:04:49.190530+0800 DesignPatterns[54422:24725132] 羊 吃草

这样一来，不仅仅在此次新需求中满足了单一职责原则，以后如果还要增加食肉动物和食草动物的其他功能，就可以直接在这两个类里面添加即可。但是，有一点，修改花销是很大的，除了将原来的类分解之外，还需要修改 main 函数。而直接修改类 Animal 来达成目的虽然违背了单一职责原则，但花销却小的多，代码如下：

//================== Animal.h ==================

@interface Animal : NSObject

- (void)eatWithAnimalName:(NSString *)animalName;

@end

@implementation Animal

- (void)eatWithAnimalName:(NSString *)animalName {
    if ([@"羊" isEqualToString:animalName]) {
        NSLog(@"%@ 吃草", animalName);
    } else {
        NSLog(@"%@ 吃肉", animalName);
    }
}

@end

//================== main 函数 ==================

Animal *animal = [Animal new];
[animal eatWithAnimalName:@"狼"];
[animal eatWithAnimalName:@"豹"];
[animal eatWithAnimalName:@"虎"];
[animal eatWithAnimalName:@"羊"];

运行结果：

2018-10-27 18:16:10.910397+0800 DesignPatterns[54677:24751636] 狼 吃肉
2018-10-27 18:16:10.911105+0800 DesignPatterns[54677:24751636] 豹 吃肉
2018-10-27 18:16:10.911138+0800 DesignPatterns[54677:24751636] 虎 吃肉
2018-10-27 18:16:10.911160+0800 DesignPatterns[54677:24751636] 羊 吃草

可以看到，这种修改方式要简单的多。
但是却存在着隐患：有一天需求上增加牛和马也需要吃草，则又需要修改 Animal 类的 eatWithAnimalName 函数，而对原有代码的修改会对调用狼、豹和虎吃肉等功能带来风险，也许某一天你会发现运行结果变为虎也吃草了。这种修改方式直接在代码级别上违背了单一职责原则，虽然修改起来最简单，但隐患却是最大的。还有一种修改方式：

//================== Animal.h ==================

@interface Animal : NSObject

/**
 *  吃草
 */
- (void)eatGrassWithAnimalName:(NSString *)animalName;

/**
 *  吃肉
 */
- (void)eatMeatWithAnimalName:(NSString *)animalName;

@end

@implementation Animal

- (void)eatGrassWithAnimalName:(NSString *)animalName {
    NSLog(@"%@ 吃草", animalName);
}

- (void)eatMeatWithAnimalName:(NSString *)animalName {
    NSLog(@"%@ 吃肉", animalName);
}

@end

//================== main 函数 ==================

Animal *animal = [Animal new];
[animal eatMeatWithAnimalName:@"狼"];
[animal eatMeatWithAnimalName:@"豹"];
[animal eatMeatWithAnimalName:@"虎"];
[animal eatGrassWithAnimalName:@"羊"];

运行结果：

2018-10-27 18:31:30.321473+0800 DesignPatterns[55048:24787008] 狼 吃肉
2018-10-27 18:31:30.321884+0800 DesignPatterns[55048:24787008] 豹 吃肉
2018-10-27 18:31:30.321922+0800 DesignPatterns[55048:24787008] 虎 吃肉
2018-10-27 18:31:30.321939+0800 DesignPatterns[55048:24787008] 羊 吃草

通过运行结果可以看到，这种修改方式没有改动原来的函数，而是在类中新加了一个函数，这样虽然也违背了类单一职责原则，但在函数级别上却是符合单一职责原则的，因为它并没有动原来函数的代码。

在实际的开发应用中，有很多复杂的场景，怎么设计一个类或者一个函数，让应用程序更加灵活，是更多程序员们值得思考的，需要结合特定的需求场景，有可能有些类里面有很多的功能，但是切记不要将不属于这个类本身的功能也强加进来，这样不仅带来不必要的维护成本，也违反了单一职责的设计原则。

原则二、里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，简称LSP）

定义：如果对一个类型为 T1 的对象 o1，都有类型为 T2 的对象 o2，使得以 T1 定义的所有程序 P 在所有的对象 o1 都替换成 o2 时，程序 P 的行为没有发生变化，那么类型 T2 是类型 T1 的子类型。有点拗口，通俗点讲，只要父类能出现的地方子类就可以出现，而且替换为子类也不会产生任何错误或异常，使用者不需要知道是父类还是子类。但是，反过来就不行了，有子类出现的地方，父类未必就能适应。

面向对象的语言的三大特点是继承、封装、多态，里氏替换原则就是依赖于继承、多态这两大特性。当使用继承时，遵循里氏替换原则。但是使用继承会给程序带来侵入性，程序的可移植性降低，增加了对象间的耦合性，如果一个类被其他的类所继承，则当这个类需要修改时，必须考虑到所有的子类，并且父类修改后，所有涉及到子类的功能都有可能会产生影响。子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。

注意：

子类可以实现父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法。
子类中可以增加自己特有的方法。
当子类的方法重载父类的方法时，方法的前置条件（即方法的形参）要比父类方法的输入参数更宽松。
当子类的方法实现父类的抽象方法时，方法的后置条件（即方法的返回值）要比父类更严格。

比如，需要完成一个两数相加的功能：

//================== A.h ==================

@interface A : NSObject

/**
 加法

 @param a
 @param b
 @return 相加之后的和
 */
- (NSInteger)addition:(NSInteger)a b:(NSInteger)b;

@end

//================== main 函数 ==================

A *a = [[A alloc] init];
NSLog(@"100+50=%ld", [a addition:100 b:50]);
NSLog(@"100+80=%ld", [a addition:100 b:80]);

运行结果如下，

1 2	2018-11-01 22:53:23.549358+0800 DesignPatterns[18063:363232] 100+50=150 2018-11-01 22:53:23.549586+0800 DesignPatterns[18063:363232] 100+80=180

接着，需求上需要增加一个新的功能，完成两数相加，然后再与 100 求差，由类 B 来负责。即类 B 需要完成两个功能：

两数相减。
两数相加，然后再加 100。

由于类 A 已经实现了加法功能，所以 B 继承 A 之后，只需要完成减法功能就可以了，但是在类 B 中不小心重写了父类 A 的减法功能，如下：

//================== B.h ==================

@interface B : A

/**
 加法
 
 @param a
 @param b
 @return 相加之后的和
 */
- (NSInteger)addition:(NSInteger)a b:(NSInteger)b;


/**
 减法
 
 @param a
 @param b
 @return 相加之后的和
 */
- (NSInteger)subtraction:(NSInteger)a b:(NSInteger)b;

@end

//================== main 函数 ==================

B *b = [[B alloc] init];
NSInteger sub = [b addition:100 b:50];
NSInteger difference = [b subtraction:sub b:100];
NSLog(@"100+50=%ld", sub);
NSLog(@"100+100+50=%ld", difference);

运行结果如下，

1 2	2018-11-01 23:15:06.530080+0800 DesignPatterns[18363:375940] 100+50=5000 2018-11-01 23:15:06.530758+0800 DesignPatterns[18363:375940] 100+100+50=4900

发现原本运行正常的相减功能发生了错误，原因就是类 B 在给方法起名时无意中重写了父类的方法，造成所有运行相减功能的代码全部调用了类 B 重写后的方法，造成原本运行正常的功能出现了错误。如果按照“里氏替换原则”，只要父类能出现的地方子类就可以出现，而且替换为子类也不会产生任何错误或异常，使用者不需要知道是父类还是子类，是不成立的。

在平时的日常开发中，通常会通过重写父类的方法来完成新的功能，这样写起来虽然简单，但是整个继承体系的可复用性会比较差，特别是运用多态比较频繁时，程序运行出错的几率非常大。

原则三、依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle，简称DIP）

依赖倒置原则的核心思想是面向接口编程。

定义：模块间的依赖通过抽象发生，高层模块和低层模块之间不应该发生直接的依赖关系，二者都应该是通过接口或抽象类产生的；即依赖抽象，而不依赖具体的实现。

例如：类 A 直接依赖类 B，假如要将类 A 改为依赖类 C，则必须通过修改类 A 的代码来达成。比如在这种场景下，业务逻辑层类 A 相对于数据层类 B 是高层模块，因为业务逻辑层需要调用数据层去连接数据库，如果业务逻辑层类 A 依赖数据层类 B 的话，那么将来需求变更，需要把旧的数据层类 B 修改为新的数据层类 C，就必须通过修改类 A，这样就会给应用程序带来不必要的风险。

解决方案：将类 A 修改为依赖接口 I，类 B 和类 C 各自实现接口 I，类 A 通过接口 I 间接与类 B 或者类 C 发生联系，则会大大降低修改类 A 的几率。要做到可扩展高复用，尽量不要让业务逻辑层依赖数据层，可以在数据层抽象出一个接口，让业务逻辑层依赖于这个抽象接口。

比如：母亲给孩子讲故事，只要给她一本书，她就可以照着书给孩子讲故事了。

//================== Book.h ==================

@interface Book : NSObject

/**
 故事内容
 */
- (void)theStoryContent;

@end

//================== Mother.h ==================

@class Book;
@interface Mother : NSObject

/**
 讲故事
 */
- (void)tellStory:(Book *)book;

@end

//================== main 函数 ==================

Mother *mother = [Mother new];
Book *book = [Book new];
[mother tellStory:book];

运行结果如下，

1 2	2018-11-09 14:52:08.759154+0800 DesignPatterns[6135:458778] 妈妈开始讲故事 2018-11-09 14:52:08.759365+0800 DesignPatterns[6135:458778] 很久很久以前有一个阿拉伯的故事……

将来有一天，需求变更成，增加让母亲讲一下报纸上的故事的功能，如下：

//================== Newspaper.h ==================

@interface Newspaper : NSObject

/**
 报纸内容
 */
- (void)theStoryContent;

@end

如果将 Newspaper 类替换 Book 类，发现母亲看不懂报纸上的故事，必须要修改 Mother 类里面的 tellStory 方法才能看不懂报纸上的故事。假如以后需求换成杂志呢？换成网页呢？还要不断地修改Mother 类，这显然不是好的设计，高层模块都依赖了低层模块的改动，因此上述设计不符合依赖倒置原则。Mother 类与 Book 类之间的耦合性太高了，必须降低他们之间的耦合度才行。

解决方案，将母亲讲故事的方法抽象一个接口或者 Protocol，让Mother 类不再依赖 Newspaper 和 Book 类具体实现，而是依赖抽象出来的接口或者 Protocol。并且 Newspaper 和 Book 类也都依赖这个抽象出来的接口或者 Protocol，通过实现接口或者 Protocol 来做自己的事情。

//================== IReaderProtocol.h ==================

@protocol IReaderProtocol <NSObject>

/**
 故事内容
 */
- (void)theStoryContent;

@end

Mother 类与接口 IReader 发生依赖关系，而 Book 和 Newspaper 都属于读物的范畴，他们各自都去实现 IReader 接口，这样就符合依赖倒置原则了，代码修改为：

//================== Book.h ==================

@interface Book : NSObject <IReaderProtocol>

@end

//================== Newspaper.h ==================

@interface Newspaper : NSObject <IReaderProtocol>

@end

//================== IReaderProtocol.h ==================

@protocol IReaderProtocol <NSObject>

/**
 故事内容
 */
- (void)theStoryContent;

@end

//================== Mother.h ==================

@interface Mother : NSObject

/**
 讲故事
 */
- (void)tellStory:(NSObject<IReaderProtocol> *)reading;

@end

@implementation Mother

- (void)tellStory:(NSObject<IReaderProtocol> *)reading {
    NSLog(@"妈妈开始讲故事");
    if ([reading respondsToSelector:@selector(theStoryContent)]) {
        [reading theStoryContent];
    }
}

@end

//================== main 函数 ==================

Mother *mother = [Mother new];
Book *book = [Book new];
Newspaper *newspaper = [Newspaper new];
[mother tellStory:book];
[mother tellStory:newspaper];

运行结果如下，

2018-11-09 15:28:01.182603+0800 DesignPatterns[7055:532924] 妈妈开始讲故事
2018-11-09 15:28:01.182879+0800 DesignPatterns[7055:532924] 很久很久以前有一个阿拉伯的故事……
2018-11-09 15:28:01.182916+0800 DesignPatterns[7055:532924] 妈妈开始讲故事
2018-11-09 15:28:01.182955+0800 DesignPatterns[7055:532924] 雄鹿终结勇士八连胜……

这样修改后，无论以后怎样扩展 main 函数，都不需要再修改 Mother 类了。这里只是举了一个比较简单的例子，在实际的项目开发中，尽可能的采用“低耦合，高内聚”的原则，采用依赖倒置原则给多人并行开发带来了极大的便利，无论是面向过程编程还是面向对象编程，只有使各个模块之间的耦合尽量的低，才能提高代码的复用率。所以遵循依赖倒置原则可以降低类之间的耦合性，提高系统的稳定性，降低修改程序造成的风险。

原则四、接口隔离原则（Interface Segregation Principle,简称ISP）

定义：客户端不应该依赖它不需要的接口；一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。

1 2	Class 'ClassB' does not conform to protocol 'InterfaceH' Class 'ClassD' does not conform to protocol 'InterfaceH'

注意：在 Objective-C 中的协议可以通过 @optional 关键字声明不需要必须实现的方法，这个只是 Objective-C 的一个特性，可以消除在 ClassB 和 ClassD 中没有实现 InterfaceH 的 protocol 协议。

比如，类 A 依赖接口 H 中的方法1、方法2、方法5，类 B 是对类 A 依赖的实现。类 C 依赖接口 H 中的方法3、方法4、方法5，类 D 是对类 C 依赖的实现。对于类 B 和类 D 来说，虽然他们都存在着用不到的方法，但由于实现了接口 H，因为接口 H 对于类 A 和类 C 来说不是最小接口，所以也必须要实现这些用不到的方法。

//================== InterfaceH.h ==================

@protocol InterfaceH <NSObject>

- (void)method1;
- (void)method2;
- (void)method3;
- (void)method4;
- (void)method5;

@end

//================== ClassB.h ==================

@interface ClassB : NSObject <InterfaceH>

@end

@implementation ClassB

- (void)method1 {
    NSLog(@"类 B 实现接口 H 的方法1");
}

- (void)method2 {
    NSLog(@"类 B 实现接口 H 的方法2");
}

- (void)method3 {
    //not necessarily
}

- (void)method4 {
    //not necessarily
}

- (void)method5 {
    NSLog(@"类 B 实现接口 H 的方法5");
}

@end

//================== ClassA.h ==================

@interface ClassA : NSObject

- (void)depend:(NSObject<InterfaceH> *)classB;

@end

@implementation ClassA

- (void)depend:(NSObject<InterfaceH> *)classB {
    
    if ([classB respondsToSelector:@selector(method1)]) {
        [classB method1];
    }
    if ([classB respondsToSelector:@selector(method2)]) {
        [classB method2];
    }
    if ([classB respondsToSelector:@selector(method5)]) {
        [classB method5];
    }
}

@end

//================== ClassD.h ==================

@interface ClassD : NSObject <InterfaceH>

@end

@implementation ClassD

- (void)method1 { 
    //not necessarily
}

- (void)method2 { 
    //not necessarily
}

- (void)method3 { 
    NSLog(@"类 D 实现接口 H 的方法3");
}

- (void)method4 { 
    NSLog(@"类 D 实现接口 H 的方法4");
}

- (void)method5 { 
    NSLog(@"类 D 实现接口 H 的方法5");
}

@end

//================== ClassC.h ==================

@interface ClassC : NSObject

- (void)depend:(NSObject<InterfaceH> *)classD;

@end

@implementation ClassC

- (void)depend:(NSObject<InterfaceH> *)classD {
    
    if ([classD respondsToSelector:@selector(method3)]) {
        [classD method3];
    }
    if ([classD respondsToSelector:@selector(method4)]) {
        [classD method4];
    }
    if ([classD respondsToSelector:@selector(method5)]) {
        [classD method5];
    }
}

@end

可以看到，如果接口过于臃肿，只要接口中出现的方法，不管对依赖于它的类有没有用处，实现类中都必须去实现这些方法，这显然不是好的设计。由于接口方法的设计造成了冗余，因此该设计不符合接口隔离原则。

解决方法：将臃肿的接口 H 拆分为独立的几个接口，类 A 和类 C 分别与他们需要的接口建立依赖关系，也就是采用接口隔离原则。

//================== InterfaceH.h ==================

@protocol InterfaceH <NSObject>

- (void)method5;

@end

@protocol InterfaceH1 <InterfaceH>

- (void)method1;
- (void)method2;

@end

@protocol InterfaceH2 <InterfaceH>

- (void)method3;
- (void)method4;

@end

//================== ClassB.h ==================

@interface ClassB : NSObject <InterfaceH1>

@end

@implementation ClassB

- (void)method1 {
    NSLog(@"类 B 实现接口 H 的方法1");
}

- (void)method2 {
    NSLog(@"类 B 实现接口 H 的方法2");
}

- (void)method5 {
    NSLog(@"类 B 实现接口 H 的方法5");
}

@end

//================== ClassA.h ==================

@interface ClassA : NSObject

- (void)depend:(NSObject<InterfaceH1> *)classB;

@end

@implementation ClassA

- (void)depend:(NSObject<InterfaceH1> *)classB {
    
    if ([classB respondsToSelector:@selector(method1)]) {
        [classB method1];
    }
    if ([classB respondsToSelector:@selector(method2)]) {
        [classB method2];
    }
    if ([classB respondsToSelector:@selector(method5)]) {
        [classB method5];
    }
}

@end

//================== ClassD.h ==================

@interface ClassD : NSObject <InterfaceH2>

@end

@implementation ClassD

- (void)method3 { 
    NSLog(@"类 D 实现接口 H 的方法3");
}

- (void)method4 { 
    NSLog(@"类 D 实现接口 H 的方法4");
}

- (void)method5 { 
    NSLog(@"类 D 实现接口 H 的方法5");
}

@end

//================== ClassC.h ==================

@interface ClassC : NSObject

- (void)depend:(NSObject<InterfaceH2> *)classD;

@end

@implementation ClassC

- (void)depend:(NSObject<InterfaceH2> *)classD {
    
    if ([classD respondsToSelector:@selector(method3)]) {
        [classD method3];
    }
    if ([classD respondsToSelector:@selector(method4)]) {
        [classD method4];
    }
    if ([classD respondsToSelector:@selector(method5)]) {
        [classD method5];
    }
}

@end

接口隔离原则的含义是：建立单一接口，不要建立庞大臃肿的接口，尽量细化接口，接口中的方法尽量少。在实际项目开发中，只暴露给调用的类需要的方法，不需要的方法则隐藏起来。只有专注地为一个模块提供定制服务，才能建立最小的依赖关系，不要试图去建立一个很庞大的接口供所有依赖它的类去调用。通过分散定义多个接口，可以预防外来变更的扩散，提高系统的灵活性和可维护性。

原则五、迪米特法则（Law of Demeter，简称LOD）

定义：一个对象应该对其他对象保持最少的了解。

当类与类之间的关系越密切，耦合度越大，当一个类发生改变时，对另一个类的影响也越大。通俗的来讲，就是一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说，对于被依赖的类来说，无论逻辑多么复杂，都尽量地的将逻辑封装在类的内部，对外只暴露必要的接口。

解决方案：尽量降低类与类之间的耦合。

比如，有一个集团公司，下属单位有分公司和直属部门，现在要求打印出所有下属单位的员工 ID：
Model 类，

//================== EmployeeModel.h ==================

@interface EmployeeModel : NSObject

/**
 总公司员工ID
 */
@property (nonatomic, copy) NSString *employee_id;

@end

//================== SubEmployeeModel.h ==================

@interface SubEmployeeModel : NSObject

/**
 分公司员工ID
 */
@property (nonatomic, copy) NSString *subemployee_id;

@end

Company 类，

//================== Company.h ==================

@interface Company : NSObject

- (NSArray *)getAllEmployee;

- (void)printAllEmployeeWithSubCompany:(SubCompany *)subCompany;

@end

@implementation Company

- (NSArray *)getAllEmployee {
    NSMutableArray<EmployeeModel *> *employeeArray = [NSMutableArray<EmployeeModel *> array];
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        EmployeeModel *employeeModel = [[EmployeeModel alloc] init];
        [employeeModel setEmployee_id:[@(i) stringValue]];
        [employeeArray addObject:employeeModel];
    }
    return employeeArray.copy;
}

- (void)printAllEmployeeWithSubCompany:(SubCompany *)subCompany {
    // 分公司员工
    NSArray<SubEmployeeModel *> *subEmployeeArray = subCompany.getAllEmployee;
    for (SubEmployeeModel *employeeModel in subEmployeeArray) {
        NSLog(@"分公司员工ID:%@", employeeModel.subemployee_id);
    }
    
    // 总公司员工
    NSArray<EmployeeModel *> *employeeArray = self.getAllEmployee;
    for (EmployeeModel *employeeModel in employeeArray) {
        NSLog(@"总公司员工ID:%@", employeeModel.employee_id);
    }
}

@end

//================== SubCompany.h ==================

@interface SubCompany : NSObject

- (NSArray *)getAllEmployee;

@end

@implementation SubCompany

- (NSArray *)getAllEmployee {
    NSMutableArray<SubEmployeeModel *> *employeeArray = [NSMutableArray<SubEmployeeModel *> array];
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        SubEmployeeModel *employeeModel = [[SubEmployeeModel alloc] init];
        [employeeModel setSubemployee_id:[@(i) stringValue]];
        [employeeArray addObject:employeeModel];
    }
    return employeeArray.copy;
}

@end

从上面可以看出，打印 Company 所有员工的 ID，需要依赖分公司 SubCompany。但是在 printAllEmployeeWithSubCompany: 方法里面必须要初始化分公司员工 SubEmployeeModel。而SubEmployeeModel 和 Company 并不是直接联系，换句话说，总公司 Company 只需要依赖分公司 SubCompany，与分公司的员工 SubEmployeeModel 并没有任何联系，这样设计显然是增加了不必要的耦合。

按照迪米特法则，类与类之间的应该减少不必要的关联程度。

//================== Company.h ==================

@interface Company : NSObject

/**
 获取所有分公司员工
 */
- (NSArray *)getAllEmployee;

/**
 打印公司所有员工
 */
- (void)printAllEmployeeWithSubCompany:(SubCompany *)subCompany;

@end

@implementation Company

- (NSArray *)getAllEmployee {
    NSMutableArray<EmployeeModel *> *employeeArray = [NSMutableArray<EmployeeModel *> array];
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        EmployeeModel *employeeModel = [[EmployeeModel alloc] init];
        [employeeModel setEmployee_id:[@(i) stringValue]];
        [employeeArray addObject:employeeModel];
    }
    return employeeArray.copy;
}

- (void)printAllEmployeeWithSubCompany:(SubCompany *)subCompany {
    // 分公司员工
    [subCompany printAllEmployee];
    
    // 总公司员工
    NSArray<EmployeeModel *> *employeeArray = self.getAllEmployee;
    for (EmployeeModel *employeeModel in employeeArray) {
        NSLog(@"总公司员工ID:%@", employeeModel.employee_id);
    }
}

@end

//================== SubCompany.h ==================

@interface SubCompany : NSObject

/**
 获取所有分公司员工
 */
- (NSArray *)getAllEmployee;

/**
 打印分公司所有员工
 */
- (void)printAllEmployee;

@end

@implementation SubCompany

- (NSArray *)getAllEmployee {
    NSMutableArray<SubEmployeeModel *> *employeeArray = [NSMutableArray<SubEmployeeModel *> array];
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        SubEmployeeModel *employeeModel = [[SubEmployeeModel alloc] init];
        [employeeModel setSubemployee_id:[@(i) stringValue]];
        [employeeArray addObject:employeeModel];
    }
    return employeeArray.copy;
}

- (void)printAllEmployee {
    // 分公司员工
    NSArray<SubEmployeeModel *> *subEmployeeArray = self.getAllEmployee;
    for (SubEmployeeModel *employeeModel in subEmployeeArray) {
        NSLog(@"分公司员工ID:%@", employeeModel.subemployee_id);
    }
}

@end

修改后，为分公司增加了打印所有公钥 ID 的方法，总公司直接调分公司的打印方法，从而避免了与分公司的员工发生耦合。

耦合的方式很多，依赖、关联、组合、聚合等。

迪米特法则的初衷是降低类之间的耦合，由于每个类都减少了不必要的依赖，因此的确可以降低耦合关系。但是过分的使用迪米特原则，会产生大量传递类，导致系统复杂度变大。所以在采用迪米特法则时要反复权衡，既做到结构清晰，又要高内聚低耦合。

原则六、开闭原则（Open Close Principle，简称OCP）

定义：一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放，对修改关闭。

核心思想：尽量通过扩展应用程序中的类、模块和函数来解决不同的需求场景，而不是通过直接修改已有的类、模块和函数。

用抽象构建框架，用实现扩展细节，对扩展开放的关键是抽象，而对象的多态则保证了这种扩展的开放性。开放原则首先意味着我们可以自由地增加功能，而不会影响原有功能。这就要求我们能够通过继承完成功能的扩展。其次，开放原则还意味着实现是可替换的。只有利用抽象，才可以为定义提供不同的实现，然后根据不同的需求实例化不同的实现子类。

开放封闭原则的优点：

代码可读性高，可维护性强。
帮助缩小逻辑粒度，以提高可复用性。
可以使维护人员只扩展一个类，而非修改一个类，从而提高可维护性。
在设计之初考虑所有可能变化的因素，留下接口，从而符合面向对象开发的要求。

比如，书店售书的经典例子：

//================== IBookProtocol.h ==================

@protocol IBookProtocol <NSObject>

/**
 获取书籍名称
 */
- (NSString *)bookName;

/**
 获取书籍售价
 */
- (CGFloat)bookPrice;

/**
 获取书籍作者
 */
- (NSString *)bookAuthor;

@end

//================== NovelBook.h ==================

@interface NovelBook : NSObject <IBookProtocol>

- (instancetype)initWithBookName:(NSString *)name
                           price:(CGFloat)price
                          author:(NSString *)author;

@end

//================== BookStore.h ==================

@interface BookStore : NSObject

- (NSArray<IBookProtocol> *)bookArray;

@end

//================== main 函数 ==================

// 模拟书店卖书
BookStore *bookStore = [BookStore new];
for (NovelBook *novelBook in bookStore.bookArray) {
    NSLog(@"书籍名称：%@ 书籍作者：%@ 书籍价格：%2f", [novelBook bookName], [novelBook bookAuthor], [novelBook bookPrice]);
}

运行结果如下，

2018-11-12 15:11:32.642070+0800 DesignPatterns[1863:5763476] 书籍名称：天龙八部 书籍作者：金庸 书籍价格：50.000000
2018-11-12 15:11:32.642495+0800 DesignPatterns[1863:5763476] 书籍名称：巴黎圣母院 书籍作者：雨果 书籍价格：70.000000
2018-11-12 15:11:32.642530+0800 DesignPatterns[1863:5763476] 书籍名称：悲惨世界 书籍作者：雨果 书籍价格：80.000000
2018-11-12 15:11:32.642558+0800 DesignPatterns[1863:5763476] 书籍名称：金瓶梅 书籍作者：兰陵王 书籍价格：40.000000

将来某一天需求变更为项目投产，书店盈利，书店决定，40 元以上打 8 折，40 元以下打 9 折。

在实际的项目开发中，如果不懂得开闭原则的话，很容易犯下面的错误：

在 IBookProtocol 上新增加一个方法 bookOffPrice() 方法，专门进行打折，所有实现类实现这个方法，但是如果其他不想打折的书籍也会因为实现了书籍的接口必须打折。
修改 NovelBook 实现类中的 bookPrice() 方中实现打折处理，由于该方法已经实现了打折处理价格，因此采购书籍人员看到的也是打折后的价格的情况。

很显然按照上面两种方案的话，随着需求的增加，需要反复修改之前创建的类，给新增的类造成了不必要的冗余，业务逻辑的处理和需求不相符合等情况。

//================== OffNovelBook.h ==================

@interface OffNovelBook : NovelBook

@end

@implementation OffNovelBook

- (instancetype)initWithBookName:(NSString *)name
                           price:(CGFloat)price
                          author:(NSString *)author {
    return [super initWithBookName:name price:price author:author];
}

- (CGFloat)bookPrice {
    CGFloat originalPrice = [super bookPrice];
    CGFloat offPrice      = 0;
    if (originalPrice > 40) {
        offPrice = originalPrice * 0.8;
    } else {
        offPrice = originalPrice * 0.9;
    }
    return offPrice;
}

@end

//================== BookStore.h ==================

@interface BookStore : NSObject

- (NSArray<IBookProtocol> *)bookArray;

- (NSArray<IBookProtocol> *)offBookArray;

@end

@implementation BookStore

- (NSArray<IBookProtocol> *)bookArray {
    NSMutableArray<IBookProtocol> *tempArray = [NSMutableArray<IBookProtocol> array];
    
    NovelBook *book1 = [[NovelBook alloc] initWithBookName:@"天龙八部" price:30 author:@"金庸"];
    [tempArray addObject:book1];
    
    NovelBook *book2 = [[NovelBook alloc] initWithBookName:@"巴黎圣母院" price:70 author:@"雨果"];
    [tempArray addObject:book2];
    
    NovelBook *book3 = [[NovelBook alloc] initWithBookName:@"悲惨世界" price:80 author:@"雨果"];
    [tempArray addObject:book3];
    
    NovelBook *book4 = [[NovelBook alloc] initWithBookName:@"金瓶梅" price:40 author:@"兰陵王"];
    [tempArray addObject:book4];
    return tempArray;
}

- (NSArray<IBookProtocol> *)offBookArray {
    NSMutableArray<IBookProtocol> *tempArray = [NSMutableArray<IBookProtocol> array];
    
    OffNovelBook *book1 = [[OffNovelBook alloc] initWithBookName:@"天龙八部" price:30 author:@"金庸"];
    [tempArray addObject:book1];
    
    OffNovelBook *book2 = [[OffNovelBook alloc] initWithBookName:@"巴黎圣母院" price:70 author:@"雨果"];
    [tempArray addObject:book2];
    
    OffNovelBook *book3 = [[OffNovelBook alloc] initWithBookName:@"悲惨世界" price:80 author:@"雨果"];
    [tempArray addObject:book3];
    
    OffNovelBook *book4 = [[OffNovelBook alloc] initWithBookName:@"金瓶梅" price:40 author:@"兰陵王"];
    [tempArray addObject:book4];
    return tempArray;
}

@end

//================== main 函数 ==================

BookStore *bookStore = [BookStore new];

NSLog(@"------------书店卖出去的原价书籍记录如下：------------");
for (NovelBook *novelBook in bookStore.bookArray) {
    NSLog(@"书籍名称：%@ 书籍作者：%@ 书籍价格：%2f", [novelBook bookName], [novelBook bookAuthor], [novelBook bookPrice]);
}

NSLog(@"------------书店卖出去的打折书籍记录如下：------------");
for (OffNovelBook *novelBook in bookStore.offBookArray) {
    NSLog(@"书籍名称：%@ 书籍作者：%@ 书籍价格：%2f", [novelBook bookName], [novelBook bookAuthor], [novelBook bookPrice]);
}

运行结果如下，

2018-11-12 15:52:01.639550+0800 DesignPatterns[2962:6151804] ------------书店卖出去的原价书籍记录如下：------------
2018-11-12 15:52:01.639895+0800 DesignPatterns[2962:6151804] 书籍名称：天龙八部 书籍作者：金庸 书籍价格：30.000000
2018-11-12 15:52:01.639927+0800 DesignPatterns[2962:6151804] 书籍名称：巴黎圣母院 书籍作者：雨果 书籍价格：70.000000
2018-11-12 15:52:01.639951+0800 DesignPatterns[2962:6151804] 书籍名称：悲惨世界 书籍作者：雨果 书籍价格：80.000000
2018-11-12 15:52:01.639971+0800 DesignPatterns[2962:6151804] 书籍名称：金瓶梅 书籍作者：兰陵王 书籍价格：40.000000
2018-11-12 15:52:01.639988+0800 DesignPatterns[2962:6151804] ------------书店卖出去的打折书籍记录如下：------------
2018-11-12 15:52:01.640029+0800 DesignPatterns[2962:6151804] 书籍名称：天龙八部 书籍作者：金庸 书籍价格：27.000000
2018-11-12 15:52:01.640145+0800 DesignPatterns[2962:6151804] 书籍名称：巴黎圣母院 书籍作者：雨果 书籍价格：56.000000
2018-11-12 15:52:01.640194+0800 DesignPatterns[2962:6151804] 书籍名称：悲惨世界 书籍作者：雨果 书籍价格：64.000000
2018-11-12 15:52:01.640217+0800 DesignPatterns[2962:6151804] 书籍名称：金瓶梅 书籍作者：兰陵王 书籍价格：36.000000

在实际的项目开发中，

对抽象定义的修改，要保证定义的接口或者 Protocol 的稳定，尤其要保证被其他对象调用的接口的稳定；否则，就会导致修改蔓延，牵一发而动全身。
对具体实现的修改，因为具体实现的修改，可能会给调用者带来意想不到的结果。如果确实需要修改具体的实现，就需要做好达到测试覆盖率要求的单元测试。