Как вы понимаете SOLID?cplus-1

SOLID - это акроним пяти ключевых принципов объектно-ориентированного программирования и проектирования, которые помогают создавать поддерживаемый и масштабируемый код. Разберем каждый принцип подробно с примерами на C++.

1. Принцип единственной ответственности

Определение: Класс должен иметь только одну причину для изменения, то есть только одну ответственность.

Пример нарушения SRP:

class Report {
public:
    void generateReport() {
        // генерация отчета
    }
    
    void saveToFile(const std::string& filename) {
        // сохранение в файл
    }
};

Проблема: Класс Report отвечает и за генерацию отчета, и за его сохранение.

Исправленный вариант:

class ReportGenerator {
public:
    std::string generate() {
        // генерация отчета
        return reportData;
    }
};

class ReportSaver {
public:
    void save(const std::string& report, const std::string& filename) {
        // сохранение в файл
    }
};

2. Принцип открытости/закрытости

Определение: Программные сущности должны быть открыты для расширения, но закрыты для модификации.

Пример нарушения OCP:

class Rectangle {
public:
    double width;
    double height;
};

class AreaCalculator {
public:
    double calculate(Rectangle& rect) {
        return rect.width * rect.height;
    }
    // При добавлении нового класса Circle придется изменять AreaCalculator
};

Исправленный вариант:

class Shape {
public:
    virtual double area() const = 0;
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    double area() const override { return width * height; }
    // ...
};

class Circle : public Shape {
public:
    double area() const override { return 3.14 * radius * radius; }
    // ...
};

3. Принцип подстановки Барбары Лисков

Определение: Объекты в программе должны быть заменяемыми на экземпляры их подтипов без изменения правильности программы.

Пример нарушения LSP:

class Rectangle {
public:
    virtual void setWidth(int w) { width = w; }
    virtual void setHeight(int h) { height = h; }
    // ...
};

class Square : public Rectangle {
public:
    void setWidth(int w) override {
        width = height = w; // Нарушение LSP - изменяет и высоту
    }
    // ...
};

Проблема: Квадрат не может быть подтипом прямоугольника, так как его поведение отличается.

4. Принцип разделения интерфейса

Определение: Клиенты не должны зависеть от интерфейсов, которые они не используют.

Пример нарушения ISP:

class IMachine {
public:
    virtual void print() = 0;
    virtual void scan() = 0;
    virtual void fax() = 0;
};

class Printer : public IMachine {
    // Должен реализовывать scan() и fax(), хотя они ему не нужны
};

Исправленный вариант:

class IPrinter {
public:
    virtual void print() = 0;
};

class IScanner {
public:
    virtual void scan() = 0;
};

class Printer : public IPrinter {
    void print() override { /* ... */ }
};

5. Принцип инверсии зависимостей

Определение: Модули верхнего уровня не должны зависеть от модулей нижнего уровня. Оба должны зависеть от абстракций.

Пример нарушения DIP:

class LightBulb {
public:
    void turnOn() { /* ... */ }
};

class Switch {
private:
    LightBulb bulb;
public:
    void operate() {
        bulb.turnOn();
    }
};

Исправленный вариант:

class Switchable {
public:
    virtual void turnOn() = 0;
    virtual void turnOff() = 0;
};

class LightBulb : public Switchable {
    void turnOn() override { /* ... */ }
    void turnOff() override { /* ... */ }
};

class Switch {
private:
    Switchable& device;
public:
    Switch(Switchable& device) : device(device) {}
    void operate() {
        device.turnOn();
    }
};

Резюмируем

SOLID принципы помогают создавать:

  1. Гибкий и расширяемый код (SRP, OCP)
  2. Надежные и предсказуемые системы (LSP)
  3. Четкие и минимальные интерфейсы (ISP)
  4. Слабо связанные компоненты (DIP)

Применение этих принципов особенно важно в крупных проектах на C++, где сложность кода может быстро расти. Хотя иногда кажется, что следование SOLID увеличивает объем кода, в долгосрочной перспективе это окупается за счет снижения стоимости поддержки и модификации.

Вопросы

Собеседования