تمرین‌های فصل هشتم: اصول SOLID

این تمرین‌ها هر پنج اصل SOLID را با مثال‌های نرم‌افزاری واقعی می‌سنجند. ابتدا خودتان پاسخ دهید، سپس با 08-solid-answer.md مقایسه کنید.

تمرین ۱ – Single Responsibility و Open/Closed

۱. اصل Single Responsibility (SRP) چیست؟ در کلاس زیر چرا وجود متد send_email نقض SRP است؟ دو «دلیل مستقل تغییر» را که این کلاس دارد، نام ببرید.

class User:
    def __init__(self, name, email):
        self.name = name
        self.email = email
    def save(self):
        print("saved to database")
    def send_email(self, message):
        print(f"Email: {message}")

۲. اصل Open/Closed (OCP) چیست؟ کد زیر چرا OCP را نقض می‌کند و چرا این «خطرناک» است؟

class PaymentProcessor:
    def process(self, method, amount):
        if method == "card":
            print(f"Card: {amount}")
        elif method == "wallet":
            print(f"Wallet: {amount}")

۳. (کدنویسی) کد سوال ۲ را طوری بازنویسی کنید که با انتزاع و چندریختی از OCP پیروی کند. سپس نشان دهید افزودن یک روش پرداخت جدید (CryptoPayment) بدون ویرایش PaymentProcessor ممکن است.

تمرین ۲ – Liskov Substitution و Interface Segregation

۴. اصل Liskov Substitution (LSP) چیست؟ در کد زیر، چرا ReadOnlyStorage این اصل را نقض می‌کند؟

class FileStorage:
    def save(self, data):
        print(f"Saved: {data}")

class ReadOnlyStorage(FileStorage):
    def save(self, data):
        raise NotImplementedError("is read-only!")

۵. چه نشانه‌هایی به ما می‌گویند یک زیرکلاس احتمالاً LSP را نقض کرده است؟ دست‌کم دو نشانه بگویید.

۶. اصل Interface Segregation (ISP) چیست؟ در کد زیر، RobotWorker چطور هم ISP و هم LSP را نقض می‌کند؟

class Worker:
    def work(self): ...
    def eat(self): ...
    def sleep(self): ...

class RobotWorker(Worker):
    def work(self): print("works")
    def eat(self): raise NotImplementedError
    def sleep(self): raise NotImplementedError

۷. (کدنویسی) اینترفیس چاق Worker در سوال ۶ را به چند اینترفیس کوچک و متمرکز بشکنید، سپس HumanWorker و RobotWorker را طوری بنویسید که هرکدام فقط به آنچه واقعاً نیاز دارد وابسته باشد.

تمرین ۳ – Dependency Inversion

۸. اصل Dependency Inversion (DIP) چیست؟ در کد زیر، وابستگی UserService به MySQLDatabase چه مشکلی ایجاد می‌کند؟

class UserService:
    def __init__(self):
        self.db = MySQLDatabase()
    def register(self, user):
        self.db.save(user)

۹. (کدنویسی) کد سوال ۸ را با رعایت DIP بازنویسی کنید: یک انتزاع Database تعریف کنید، دو پیاده‌سازی (MySQLDatabase و InMemoryDatabase) بسازید، و UserService را طوری بنویسید که پیاده‌سازی از بیرون تزریق شود.

۱۰. «Dependency Injection» چیست و چه ارتباطی با اصل DIP و تست‌پذیری کد دارد؟

تمرین ۴ – تشخیص و اصول مکمل

۱۱. (تشخیص) برای هر توضیح زیر بگویید کدام اصل SOLID نقض شده است:

• الف) کلاسی که هم منطق سبد خرید را دارد و هم فایل لاگ را می‌نویسد و هم گزارش HTML می‌سازد.
• ب) برای افزودن یک نوع گزارش جدید، باید داخل یک متد بزرگ یک elif تازه اضافه کنید.
• ج) کلاسی که مستقیماً یک شیء SMTPClient مشخص را داخل خودش new می‌کند و به آن میخکوب است.
• د) زیرکلاسی که یکی از متدهای والد را با pass خالی می‌گذارد چون نمی‌تواند آن را پیاده کند.

۱۲. پنج اصل مکمل SOLID که در فصل ذکر شد (Composition over Inheritance، Law of Demeter، DRY، YAGNI، KISS) را نام ببرید و هرکدام را در یک جمله توضیح دهید.

تمرین ۵ – پرسش تحلیلی

۱۳. این جمله را نقد کنید: «هرچه اصول SOLID را بیشتر و کامل‌تر رعایت کنیم بهتر است؛ پس بیایید همه‌چیز را انتزاعی، تزریقی و به کوچک‌ترین کلاس‌های ممکن تقسیم کنیم.»

۱۴. «SRP افراطی» چه خطری دارد؟ همچنین توضیح دهید چطور «OCP افراطی» می‌تواند با اصل YAGNI در تنش قرار بگیرد.

۱۵. نویسنده SOLID را «یک قطب‌نما، نه یک قفس» می‌نامد. منظور از این تشبیه چیست و چه چیزی را درباره‌ی زمان درست به‌کارگیری این اصول به ما می‌گوید؟