SOLID là gì? Đây là một tập hợp các nguyên tắc quan trọng để thiết kế phần mềm được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực phát triển phần mềm. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về khái niệm, các nguyên tắc SOLID và cách áp dụng chúng để tạo ra các hệ thống phần mềm chất lượng.

Solid Là Gì?

SOLID là một tập hợp các nguyên tắc thiết kế phần mềm cơ bản, được đưa ra để giúp các nhà phát triển tạo ra các hệ thống phần mềm dễ bảo trì, dễ mở rộng và dễ tái sử dụng.  SOLID là viết tắt của năm nguyên tắc thiết kế phần mềm cơ bản đó là:

• Single responsibility
• Open-closed
• Liskov substitution
• Interface segregation
• Dependency inversion

Lợi Ích Của SOLID

Việc sử dụng SOLID giúp cho mã nguồn của chúng ta dễ dàng bảo trì và mở rộng hơn, đồng thời cũng tăng khả năng sử dụng lại mã nguồn cho các dự án sau này. Cụ thể, lợi ích của SOLID bao gồm:

• Giảm thiểu sự phức tạp của mã nguồn: SOLID giúp chia nhỏ các thành phần trong phần mềm thành các đơn vị độc lập và giúp tách biệt các trách nhiệm giữa các lớp, giúp cho mã nguồn trở nên dễ đọc và hiểu hơn.
• Dễ dàng bảo trì và mở rộng: SOLID giúp cho mã nguồn dễ dàng bảo trì và mở rộng hơn, đặc biệt là trong các dự án lớn. Khi một thành phần trong phần mềm cần được thay đổi, chúng ta chỉ cần thay đổi thành phần đó mà không ảnh hưởng đến các thành phần khác.
• Tăng tính linh hoạt và khả năng tái sử dụng mã nguồn: SOLID giúp cho mã nguồn có tính linh hoạt cao hơn và khả năng tái sử dụng mã nguồn cao hơn. Các thành phần của phần mềm được thiết kế để có thể được sử dụng lại cho các dự án khác, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho việc phát triển phần mềm.

5 Nguyên Lý Solid Và Phương Pháp Sử Dụng

Nguyên lý Single Responsibility

Nguyên lý: Mỗi lớp chỉ nên chịu trách nhiệm duy nhất một nhiệm vụ

Nguyên lý Single Responsibility (SRP) là nguyên lý đầu tiên ứng với chữ S của SOLID. Theo nguyên lý SRP, mỗi class hay module trong phần mềm chỉ nên có một trách nhiệm (responsibility) duy nhất và các trách nhiệm này nên được phân chia rõ ràng. Nếu một class hoặc module thực hiện quá nhiều nhiệm vụ thì sẽ dẫn đến sự phức tạp của mã nguồn, khó bảo trì và mở rộng. 

Nguyên lý SRP cho phép chúng ta chia nhỏ và phân tách các thành phần trong phần mềm thành các đơn vị độc lập, mỗi đơn vị chỉ chịu trách nhiệm cho một nhiệm vụ cụ thể. Điều này giúp cho mã nguồn trở nên dễ đọc và hiểu hơn, dễ bảo trì và mở rộng hơn, đồng thời giảm thiểu sự phức tạp của mã nguồn.

Ví dụ, trong một ứng dụng quản lý bán hàng, chúng ta nên tách riêng phần quản lý đơn hàng và phần quản lý sản phẩm. Nếu đơn hàng và sản phẩm được quản lý trong cùng một class hoặc module, điều này sẽ gây ra sự phức tạp và khó bảo trì khi có sự thay đổi hoặc mở rộng phần mềm.

Nguyên lý Open-Closed

Nguyên lý: Không được sửa đổi thành phần có sẵn, nhưng có thể mở rộng bằng kế thừa

Nguyên lý này khuyến khích việc thiết kế các hệ thống phần mềm sao cho các đối tượng được bảo vệ khỏi các sửa đổi bên trong, đồng thời cho phép mở rộng chức năng của hệ thống bằng cách thêm các thành phần mới.

Sự tuân thủ nguyên lý OCP giúp cho mã nguồn trở nên dễ dàng bảo trì, mở rộng và tái sử dụng hơn. Bằng cách sử dụng các kỹ thuật và mẫu thiết kế phù hợp, chúng ta có thể tạo ra các hệ thống phần mềm có tính mở rộng cao, giúp cho việc phát triển và bảo trì hệ thống trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn.

Nguyên lý Liskov Substitution

Nguyên lý: Các đối tượng (instance) kiểu class con có thể thay thế các đối tượng kiểu class cha mà không gây ra lỗi.

Theo nguyên lý LS, một lớp con nên thừa hưởng các thuộc tính và phương thức từ lớp cha, đồng thời cũng cần phải tuân thủ tất cả các quy tắc và hành vi của lớp cha. Nghĩa là, khi một đối tượng được khởi tạo từ lớp con, nó cần có thể thực hiện tất cả các chức năng mà đối tượng từ lớp cha có thể thực hiện một cách như nhau.

Việc áp dụng nguyên lý LS giúp cho các lớp trong chương trình trở nên linh hoạt và dễ dàng mở rộng. Nó giúp đảm bảo tính đúng đắn của chương trình khi có sự thay đổi ở cấp độ lớp con, đồng thời giúp giảm thiểu các lỗi liên quan đến sự không tương thích giữa các lớp.

Việc không tuân thủ nguyên lý LS có thể dẫn đến những lỗi không đáng có và gây ra những vấn đề khó xử lý trong chương trình.

Nguyên lý Interface Segregation 

Nguyên lý: Thay vì dùng 1 interface lớn, ta nên tách thành nhiều interface nhỏ, với nhiều mục đích cụ thể.

Theo nguyên lý IS, các giao diện nên được phân chia thành các phần nhỏ hơn, đơn giản hơn, sao cho mỗi phần chỉ chứa các phương thức liên quan đến một nhiệm vụ cụ thể. Điều này giúp các lớp sử dụng giao diện chỉ phải triển khai các phương thức cần thiết cho nhiệm vụ của chúng, tránh việc phải triển khai những phương thức không cần thiết. 

Việc áp dụng nguyên lý IS giúp giảm thiểu việc phụ thuộc giữa các lớp trong chương trình, từ đó làm cho chương trình trở nên linh hoạt và dễ dàng mở rộng hơn. Nó cũng giúp giảm thiểu việc lặp lại mã, tăng tính tái sử dụng và giảm thiểu sự rủi ro khi thay đổi mã trong tương lai.

Việc áp dụng nguyên lý IS cũng đòi hỏi chúng ta phải cẩn thận trong việc thiết kế các giao diện, tránh việc tạo ra quá nhiều giao diện, gây khó khăn cho việc quản lý và sử dụng chúng. Ngoài ra, cũng cần đảm bảo rằng các phương thức được đặt trong các giao diện là đúng đắn và đủ để đáp ứng các nhu cầu của các lớp sử dụng giao diện đó.

Nguyên lý Dependency Inversion 

Nguyên lý: 

• Module cấp cao không nên phụ thuộc vào module cấp thấp. Cả 2 nên phụ thuộc vào abstraction.

• Interface (abstraction) không nên phụ thuộc vào chi tiết, mà ngược lại. 

Theo nguyên lý này, các module cao hơn không nên phụ thuộc vào các module thấp hơn mà cả hai nên phụ thuộc vào abstraction. Nghĩa là, các lớp cao hơn nên sử dụng interface hoặc abstract class để tương tác với các lớp thấp hơn. Điều này giúp giảm sự phụ thuộc giữa các module, tăng tính linh hoạt và dễ bảo trì của hệ thống.

Ví dụ, nếu một ứng dụng có một lớp truy cập cơ sở dữ liệu để lấy dữ liệu, thay vì các lớp khác phụ thuộc trực tiếp vào lớp này, các lớp đó nên phụ thuộc vào một interface hoặc abstract class mà lớp truy cập cơ sở dữ liệu cài đặt. Điều này giúp đảm bảo rằng các lớp cao hơn không phụ thuộc trực tiếp vào lớp truy cập cơ sở dữ liệu và có thể tương tác với các lớp khác để đạt được mục đích của chúng mà không cần biết chi tiết về cách lớp truy cập cơ sở dữ liệu hoạt động.

Tổng Kết 

Những thông tin được trình bày trong bài viết này đã giúp bạn hiểu được ‘SOLID là gì?’. Nắm vững và sử dụng hiệu quả các nguyên tắc SOLID giúp các nhà phát triển thiết kế hệ thống phần mềm linh hoạt, dễ bảo trì và dễ mở rộng, đồng thời giảm thiểu các lỗi phụ thuộc giữa các module và tăng tính tái sử dụng của mã nguồn.

>>> Đọc thêm: Embedded software là gì? Phân biệt giữa Firmware và Embedded Software