[科普中国]-单一功能原则

单一功能原则是一个计算机编程原理，指出每一个模块或类应当拥有的一个部分责任的功能由提供软件，而责任应完全封装在类。其所有服务应与该责任严格一致。罗伯特·C·马丁（Robert C. Martin）将这一原则表达为“一个班级应该只有一个改变的理由”。

简介在面向对象编程领域中，单一功能原则（Single responsibility principle）规定每个类都应该有一个单一的功能，并且该功能应该由这个类完全封装起来。所有它的（这个类的）服务都应该严密的和该功能平行（功能平行，意味着没有依赖）。

这个术语由罗伯特·C·马丁（Robert Cecil Martin）在他的《敏捷软件开发，原则，模式和实践》一书中的一篇名为〈面向对象设计原则〉的文章中给出。马丁表述该原则是基于的《结构化分析和系统规格》一书中的内聚原则（Cohesion）上。

马丁把功能（职责）定义为：“改变的原因”，并且总结出一个类或者模块应该有且只有一个改变的原因。一个具体的例子就是，想象有一个用于编辑和打印报表的模块。这样的一个模块存在两个改变的原因。第一，报表的内容可以改变（编辑）。第二，报表的格式可以改变（打印）。这两方面会的改变因为完全不同的起因而发生：一个是本质的修改，一个是表面的修改。单一功能原则认为这两方面的问题事实上是两个分离的功能，因此他们应该分离在不同的类或者模块里。把有不同的改变原因的事物耦合在一起的设计是糟糕的。

保持一个类专注于单一功能点上的一个重要的原因是，它会使得类更加的健壮。继续上面的例子，如果有一个对于报表编辑流程的修改，那么将存在极大的危险性，因为假设这两个功能存在于同一个类中，修改报表的编辑流程会导致公共状态或者依赖关系的改变，打印功能的代码会因此不工作。1

关注点分离关注点分离（Separation of concerns，SOC）是对只与“特定概念、目标”（关注点）相关联的软件组成部分进行“标识、封装和操纵”的能力，即标识、封装和操纵关注点的能力。是处理复杂性的一个原则。由于关注点混杂在一起会导致复杂性大大增加，所以能够把不同的关注点分离开来，分别处理就是处理复杂性的一个原则，一种方法。

关注点分离在计算机科学中，是将计算机程序分隔为不同部分的设计原则，是面向对象的程序设计的核心概念。每一部分会有各自的关注焦点。关注焦点是影响计算机程式代码的一组资讯。关注焦点可以像是将代码优化过的硬件细节一般，或者像实例化类别的名称一样具体。展现关注点分离设计的程序被称为模组化程序。模组化程度，也就是区分关注焦点，通过将资讯封装在具有明确界面的程序代码段落中。封装是一种资讯隐藏手段。资讯系统中的分层设计是关注点分离的另一个实施例（例如，表示层，业务逻辑层，数据访问层，维持齐一层）。分离关注点使得解决特定领域问题的代码从业务逻辑中独立出来，业务逻辑的代码中不再含有针对特定领域问题代码的调用（将针对特定领域问题代码抽象化成较少的程式码，例如将代码封装成function或是class），业务逻辑同特定领域问题的关系通过侧面来封装、维护，这样原本分散在整个应用程序中的变动就可以很好的管理起来。

关注点分离的价值在于简化计算机程序的开发和维护。当关注点分开时，各部分可以重复使用，以及独立开发和更新。具有特殊价值的是能够稍后改进或修改一段代码，而无需知道其他部分的细节必须对这些部分进行相应的更改。2

内聚性跳到导航跳到搜索内聚性（Cohesion）也称为内聚力，是一软件度量，是指机能相关的程序组合成一模块的程度，或是各机能凝聚的状态或程度。是结构化分析的重要概念之一。量测内聚性的方式很多，有些方法是由分析源代码，得到非量化的结果，有些方法则是检查源代码的文本特征，以得到内聚性的量化分数。内聚性是属于顺序式的量测量，一般会以“高内聚性”或“低内聚性”来表示。一般会希望程序的模块有高内聚性，因为高内聚性一般和许多理想的软件特性有关，包括鲁棒性、可靠度、可复用性及易懂性（understandability）等特性，而低内聚性一般也代表不易维护、不易测试、不易复用以及难以理解。

耦合性是一个和内聚性相对的概念。一般而言高内聚性代表低耦合性，反之亦然。内聚性是由赖瑞·康斯坦丁所提出，是以实务上可减少维护及修改的“好”软件的特性为基础。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所