软件设计与架构通用原则

核心设计原则

1. 单一职责原则 (SRP)

• 每个模块、类、函数都应该只有一个改变的理由
• 功能内聚，职责明确
• 避免”上帝类”和”万能函数”

2. 开闭原则 (OCP)

• 对扩展开放，对修改关闭
• 通过抽象和接口设计支持新功能
• 使用策略模式、工厂模式等设计模式

3. 里氏替换原则 (LSP)

• 子类应该能够替换父类而不影响程序正确性
• 保持继承关系的语义一致性
• 避免破坏性的重写

4. 接口隔离原则 (ISP)

• 客户端不应该依赖它不需要的接口
• 接口应该小而专一
• 避免”胖接口”

5. 依赖倒置原则 (DIP)

• 高层模块不应该依赖低层模块，都应该依赖抽象
• 抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象
• 使用依赖注入和控制反转

架构设计指导

分层架构

• 表现层: 用户界面和交互逻辑
• 业务层: 核心业务逻辑和规则
• 数据层: 数据访问和持久化
• 基础设施层: 外部服务和工具

模块化设计

• 高内聚，低耦合
• 清晰的模块边界
• 明确的依赖关系
• 可测试的模块接口

错误处理策略

• 优雅降级
• 明确的错误边界
• 用户友好的错误信息
• 完整的错误日志

代码质量要求

可读性

• 有意义的命名
• 适当的注释和文档
• 清晰的代码结构
• 一致的编码风格

可维护性

• 模块化设计
• 松耦合架构
• 完整的测试覆盖
• 清晰的依赖管理

可扩展性

• 插件化架构
• 配置驱动
• 事件驱动设计
• 微服务友好

性能考虑

• 延迟加载
• 缓存策略
• 资源优化
• 异步处理

设计模式应用

创建型模式

• 工厂模式：对象创建解耦
• 建造者模式：复杂对象构建
• 单例模式：全局唯一实例

结构型模式

• 适配器模式：接口兼容
• 装饰器模式：功能扩展
• 外观模式：简化接口

行为型模式

• 观察者模式：事件通知
• 策略模式：算法切换
• 命令模式：操作封装

最佳实践

配置管理

• 环境分离
• 敏感信息保护
• 配置验证
• 动态配置更新

日志和监控

• 结构化日志
• 性能监控
• 错误追踪
• 业务指标

安全考虑

• 输入验证
• 权限控制
• 数据加密
• 安全审计

测试策略

• 单元测试
• 集成测试
• 端到端测试
• 性能测试

重构指导

何时重构

• 代码重复
• 复杂度过高
• 性能问题
• 维护困难

重构原则

• 小步快跑
• 保持测试通过
• 逐步改进
• 文档同步更新

记住：好的软件设计是演进出来的，不是一开始就完美的。持续改进和重构是软件质量的重要保证。