设计模式-七大设计原则
设计模式-七大设计原则
==三种类型==
- 创建型模式：单例模式、抽象工厂模式、原型模式、建造者模式、工厂模式
- 结构性模式：适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式
- 行为型模式：模板方法模式、命令模式、访问者模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式
==核心思想==
- 代码重用性（即：相同功能的代码，不用多次编写）
- 可读性（即：编程规范性，便于其他程序员的阅读和理解）
- 可扩展性（即：当需要增加新的功能时，非常的方便，称为可维护）
- 可靠性（即：当我们增加新的功能后，对原来的功能没有影响）
- 使程序呈现高内聚，低耦合的特性
1）、单一职责原则（Single Responsibility）
目的：降低代码复杂度、系统解耦合、提高可读性
对类来说，即一个类应该只负责一项职责。如类A负责两个不同职责：职责1，职责2。当职责1需求变更而改变A时，可能造成职责2执行错误，所以需要将类A的粒度分解为A1，A2。
- 降低类的复杂度，一个类只负责一项职责。
- 提高类的可读性，可维护性。
- 降低变更引起的风险。
- 通常情况下，我们应当遵守单一职责原则，只有逻辑足够简单，才可以在代码级违反单一职责；只有类中方法数量足够少，可以在方法级别保持单一职责原则。
==快速记忆：各司其职，降低耦合==
2）、接口隔离原则（Interface Segregation）
目的：避免接口过于臃肿
interface Interface1 { |
类A通过Interface1会依赖（使用）类B（比如：在control层调用service层实现方法时），类C通过Interface1会依赖（使用）类D，如果接口Interface1对于类A和类C来说不是最小接口，那么类B和类D必须去实现他们不需要的方法。
将接口Interface1拆分为独立的几个接口，类A和类C分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则。
接口Interface1中出现的方法，根据实际情况拆分为三个接口
interface Interface1 {
void fun1();
}
interface Interface2 {
void fun2();
void fun3();
}
interface Interface3 {
void fun4();
void fun5();
}
class B implements Interface1,Interface2{
...
}
class D implements Interface1,Interface3{
...
}==快速记忆：利用接口的多实现，拆分粒度尽量小，避免实现类重写不需要的方法==
3）、依赖倒转原则（Dependence Inversion）
目的：避免需求变化导致过多的维护工作
高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象，低层模块尽量都要有抽象类或接口，或者两者都有，程序稳定性更好。
抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。
依赖倒转（倒置）的中心思想是面向接口编程。
依赖倒转原则是基于这样的设计理念：相对于细节的多变性，抽象的东西要稳定的多。以抽象为基础搭建的架构比以细节为基础的架构要稳定的多。在java中，抽象指的是接口或抽象类，细节就是具体的实现类。
使用接口或抽象类的目的是制定好规范，而不涉及任何具体的操作，把展示细节的任务交给他们的实现类去完成。
变量的声明类型尽量是抽象类或接口，这样我们的变量引用和实际对象间，就存在一个缓冲层，利于程序扩展和优化。
继承时遵循里氏替换原则。
public class DependenceInversion {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.receive(new Email());
person.receive(new WeChat());
}
}
interface Info{
String getInfo();
}
class Email implements Info{
public String getInfo() {
return "Receive Email";
}
}
class WeChat implements Info{
public String getInfo() {
return "Receive WeChat";
}
}
//person 接受信息
class Person {
public void receive(Info info) {
System.out.println(info.getInfo());
}
}依赖关系的传递方式：
- 接口传递
- 构造方法传递
- setter方式传递
==快速记忆：面向接口编程，这就是为什么service 要多写个接口，然后才是实现类==
4）、里氏替换原则（Liskov Substitution）
目的：避免系统继承体系被破坏
里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)在1988年，由麻省理工学院一位姓里的女士提出。
如果对每个类型为T1的对象o1，都有类型为T2的对象o2，使得以T1定义的所有程序P在所有的对象o1都代换成o2时，程序P的行为没有发生变化，那么类型T2是类型T1的子类型。换句话说，所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。
在使用继承时，遵循里氏替换原则，在子类中尽量不要重写父类的方法。
继承实际上让两个类耦合性增强了，给程序带来侵入性。在适当的情况下，可以通过聚合，组合，依赖来解决问题。
继承包含这样一层含义：父类中凡是已经实现好的方法，实际上是在设定规范和契约，虽然它不强制要求所有的子类必须遵循这些契约，但是如果子类对这些已经实现的方法任意修改，就会对整个继承体系造成破坏。
public class LiskovSubstitution {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
System.out.println("2-1=" + a.func1(2, 1));
B b = new B();
System.out.println("2+1=" + b.func1(2, 1));
System.out.println("2+1+9=" + b.func2(2, 1));
System.out.println("B类使用A类方法：2-1=" + b.func3(2, 1));
}
}
class Base {
//把基础方法和成员抽取成基类
public int func1(int num1, int num2) {
return num1 - num2;
}
}
class A extends Base {
// public int func1(int num1, int num2) {
// return num1 - num2;
// }
}
class B extends Base {
// TODO 类 B `无意` 重写了父类 A 方法，造成原有方法发生改变。
// @Override
// public int func1(int num1, int num2) {
// return num1 + num2;
// }
public int func1(int num1, int num2) {
return num1 + num2;
}
public int func2(int num1, int num2) {
return func1(num1, num2) + 9;
}
private A a = new A();//组合
//使用 A 方法
public int func3(int num1, int num2) {
return this.a.func1(num1, num2);
}
}==快速记忆：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能==
5）、开闭原则（Open Closed）
目的：提高扩展性、便于维护
开闭原则(Open Closed Principle) 是编程中最基础、最重要的设计原则。
一个软件实体，比如类，模块和函数应该对==提供方扩展开放==，对==使用方修改关闭==。用抽象构建框架，用实现扩展细节。
当软件需要变化时，尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化，而不是通过修改已有的代码来实现变化。
编程中遵循其它原则，以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则。
public class OpenClosed {
public static void main(String[] args) {
Use use = new Use();
use.drawShape(new Triangle());
use.drawShape(new Circle());
use.drawShape(new OtherGraphics());//只需要让 此类继承 抽象类，子类实现具体方法 OCP原则
}
}
class Use {
public void drawShape(Shape shape) {
shape.draw();
}
}
abstract class Shape {
public abstract void draw();
}
class Triangle extends Shape {
public void draw() {
System.out.println("子类实现具体功能：三角形");
}
}
class Circle extends Shape {
public void draw() {
System.out.println("子类实现具体功能：圆形");
}
}
class OtherGraphics extends Shape {
public void draw() {
System.out.println("子类实现具体功能：任何形状");
}
}==快速记忆：比如你作为开发可以修改程序，但用户无法修改。即 类，模块和函数提供方开放修改，调用方关闭修改==
6）、迪米特法则（Demeter）
目的：降低类与类之间的耦合
一个对象应该对其他对象保持最少的了解（最少知道原则 LKP）。
类与类关系越密切，耦合度越大。要求降低类之间耦合，而不是完全解耦。
迪米特法则(Demeter Principle)，即一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说，对于被依赖的类不管多么复杂，都尽量将逻辑封装在类的内部。对外除了提供public方法，不对外泄露任何信息。
迪米特法则更简单的定义：只与直接的朋友通信。
直接的朋友：每个对象都会与其他对象有耦合关系，只要两个对象之间有耦合关系，我们就说这两个对象之间是朋友关系。耦合的方式很多，依赖，关联，组合，聚合 等。其中，我们称出现成员变量，方法参数，方法返回值中的类为直接的朋友，而出现在局部变量中的类不是直接的朋友。也就是说，陌生的类最好不要以局部变量的形式出现在类的内部。
class A{
B b;//全局变量 - 直接朋友
public B m1(){} //方法返回值 - 直接朋友
public void m2(B b){}//方法入参 - 直接朋友
public void m3(){
B b1 = new B();// 局部变量 非直接朋友
}
}public class Demeter {
public static void main(String[] args) {
SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();
schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());
}
}
//学院员工类
class CollegeEmployee {
private String id;
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
}
//管理学院员工的管理类:
class CollegeManager {
//返回学院的所有员工 //TODO CollegeEmployee 直接朋友
public List<CollegeEmployee> getAllEmployee() {
List<CollegeEmployee> list = new ArrayList<CollegeEmployee>();
for (int i = 0; i < 10; i++) { //这里我们增加了10 个员工到list ，
CollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();
emp.setId("学院员工id " + i);
list.add(emp);
}
return list;
}
public void printCollegeEmployee() {
List<CollegeEmployee> list1 = this.getAllEmployee();
System.out.println("---学院员工----");
for (CollegeEmployee e : list1) {
System.out.println(e.getId());
}
}
}
//学校总部员工类
class SchoolEmployee {
private String id;
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
}
//学校管理类
//TODO 直接朋友 Employee CollegeManager
class SchoolManager {
//返回学校总部的员工
public List<SchoolEmployee> getAllEmployee() {
List<SchoolEmployee> list = new ArrayList<SchoolEmployee>();
for (int i = 0; i < 5; i++) { //这里我们增加了5个员工到list
SchoolEmployee emp = new SchoolEmployee();
emp.setId("学校总部员工id= " + i);
list.add(emp);
}
return list;
}
//该方法完成输出学校总部和学院员工信息(id)
void printAllEmployee(CollegeManager sub) {
//获取到学院员工
//TODO 非直接朋友 CollegeEmployee 应该提取到 CollegeManager
// List<CollegeEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();
// System.out.println("---学院员工----");
// for (CollegeEmployee e : list1) {
// System.out.println(e.getId());
// }
sub.printCollegeEmployee();//只提供方法，不把具体实现放在其他类里面。
//获取到学校总部员工
List<SchoolEmployee> list2 = this.getAllEmployee();
System.out.println("------学校总部员工------");
for (SchoolEmployee e : list2) {
System.out.println(e.getId());
}
}
}==快速记忆：只与直接的朋友通信。校长管老师，老师管学生。校长找学生不会直接去找，而是通过老师去找。==
7）、合成复用原则（Composite Reuse）
目的：防止类的体系庞大
- 找出应用中可能需要变化之处，把它们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混在一起。
- 针对接口编程，而不是针对实现编程。
- 为了交互对象之间的松耦合设计而努力。
public class CompositeReuse { |
==快速记忆：当类与类之间的关系是”Is-A”时，用继承；当类与类之间的关系是”Has-A”时，用组合。==
