GRASP通用职责分配模式

在软件设计中构思对象的职责、角色和协作，需要用到一些原则和模式，GRASP九大原则 -> SOLID六大原则 -> GOF23种设计模式，GRASP处于最上层（更一般化的原则，不只应用于面向对象设计），SOLID原则再进一步细化，GOF再根据这些原则进一步的归纳出更具体的模式。

软件设计在本质上是为了控制复杂度，降低”软件的熵“。软件的复杂性在于除了要解决功能性需求，还要解决非功能性需求：可用性、可维护性、可扩展性、稳定性、高性能、数据一致性、容错性、可复用性、安全性、幂等性、兼容等等。

在常见的分层设计中，每一层都对上层屏蔽了内部的复杂度。同理，在类的设计中，类的复杂度也通过封装不蔓延到其他地方。

GRASP(General Responsibility Assignment Software Pattern)，来源于：克雷·拉蒙.《Applying UML and Patterns》.1997，包含以下九个原则。

信息专家（Information Expert）

定义：如果一个类拥有执行某个职责所必需的信息，那么将这个职责分配给这个类。
优点：降低了类间耦合，使信息（知识）没有蔓延出去。

创建者（Creator）

谁应该负责创建一个类的实例？此模式回答了这个问题。
定义：如果符合下面的一个或者多个条件，则可将创建类A实例的职责分配给类B。
1.B包含或聚合了A；
2.B拥有初始化A的数据，并把该数据在创建A的实例时传递给A；
3.B记录A的实例；
4.B频繁使用A；
优点：降低了类间耦合，因为类B和类A已经存在耦合，所以并没有增加额外的耦合。

低耦合

耦合：评价一个系统中各个元素（类，模块，子系统）之间的依赖程度。以下是一些耦合关系的体现：
1.A具有一个B类型的属性（field）；
2.A调用了B的方法；
3.A的方法包含对B的引用，比如方法参数为B，或返回类型为B；
4.A是B的子类；
5.B是一个接口，A实现了B接口；
以上这些耦合关系越多代表耦合程度越高。这些关系简单地说就是A对B的“感知”。
高耦合的缺点：一个类的修改会对其他类产生影响，容易产生遗漏和问题；系统难以维护和理解，复用性也很差。
降低耦合的一些方法：尽量减少对其他类的引用；提高方法和属性的访问权限；尽量使用组合/聚合原则来替代继承；多态也是一种降低耦合的方法，调用者只需要知道父类即可，不需要知道所有子类型，降低了类型耦合。
类间依赖是一种常见的耦合关系，尽量使用单向依赖，去除或弱化双向依赖，不使用循环依赖。

高内聚

内聚：是对元素职责的相关性和集中度的度量。
定义：即功能紧密相关的职责应该放在一个类里，并共同完成有限的功能。与单一职责和接口隔离原则是一致的。
优点：类的功能高内聚后复杂性就降低了，维护成本也就随之降低；同时提高了复用性。
低内聚的缺点：类要做许多不相关的工作，或需要完成大量的工作，导致类难以理解，难以复用，难以维护，经常被改动。
如下图，非内聚的类（或模块）包含了多个不相关业务的功能，看起来比较杂乱。对它进行职责拆分后，不同业务的功能放在不同的类（模块），高内聚之后的结构显得十分清晰。

控制器（Controller）

定义：把接收或者处理系统事件消息的职责分配给一个类（这个类也可以是：子系统，或设备）；
一个控制器应该处理一类事件，控制器要把完成的功能委托给业务层Service，它只负责协调和控制业务流程。
优点：控制器的核心是提供一个统一入口（比如外观模式），避免客户对系统内部进行耦合，很好的维护了职责边界。

多态

定义：当相关选择或行为随类型（类）变化而变化时，用多态操作为行为变化的类型分配职责。
优点：多态是面向对象设计的基本操作，它使未来的变化可以通过扩展新的子类解决，符合开闭原则。

纯虚构（Pure Fabrication）

定义：为了支持良好的内聚和低耦合以及复用性，将一组相关职责分配给一个虚构的类（这个类不是问题域中的概念）。比如数据库操作DAO，service，handler等。
优点：解耦，以及支持了高内聚和复用性。

间接（Indirection）

定义：配职责给中间对象（中介）以协调组件或服务之间的操作，使得它们不直接耦合。
优点：实现了类间的隔离和解耦。
有一种幽默的说法：“大多数设计问题都可以通过增加一层来解决，如果不行就再加一层。而性能问题则刚好相反，减少一层就能解决问题。”

受保护的变化（Protected Variations）

定义：找出预计有变化或不稳定的元素，为其创建稳定的“接口”而分配职责。
即考虑未来变化的扩展性，它是大多数程序设计的基础，是模式的基本动机之一，它使系统能够适应和隔离变化。与ETC原则一致，与面向对象的开闭原则相对应。