设计模式——七大原则
设计模式 原则 七大
2023-09-27 14:28:31 时间
汇总篇
1、单一职责
对类来说的，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。当职责一需求变更而改变A时，可能照成职责2执行错误，所以需要将类A的粒度分解为A1，A2。
违背原则示例：
public static void run(Integer type,String vehicle) {
if (type == 1){
System.out.println(vehicle + "在公路上运行");
}else if (type == 2){
System.out.println(vehicle + "在天空飞");
}else {
System.out.println(vehicle + "在水里游");
}
}
符合原则代码：
1、这种方法没有对原来的类做大的修改，只是增加方法。
2、这里虽然没有在类这个级别上遵守单一职责原则，但是在方法级别上，仍然是遵守单一职责。
public class Only {
public static void run(String vehicle) {
System.out.println(vehicle + "在公路上运行");
}
public static void runAir(String vehicle) {
System.out.println(vehicle + "在天空飞");
}
public static void runWater(String vehicle) {
System.out.println(vehicle + "在水里游");
}
}
单一职责原则注意事项与细节：
- 降低类的复杂度，一个类只负责一项职责。
- 降低类的可读性，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，才可以在代码违反单一职责原则；只有类中方法数量足够少，可以在方法级别保持单一职责
2、接口隔离
客户端不应该依赖它不需要的接口，即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。
就是将一个类拥有很多接口拆成多个类较少接口，实现接口隔离，不需要引入不需要的接口。
违背原则示例：
public interface interface0{
void operation1(); // 产品
void operation2(); // 程序员1号
void operation3(); // 程序员2号
void operation4(); // 测试
void operation5(); // 运维
}
// 实现类
static class work implements interface0{
@Override
public void operation1() {}
@Override
public void operation2() {}
@Override
public void operation3() {}
@Override
public void operation4() {}
@Override
public void operation5() {}
}
符合原则代码：
public class Segregation {
/**
* ---------------------------------拆开多个接口---------------------------------------------
*/
public interface interface1{ // 产品接口
void operation1();
}
public interface interface2{ // 程序员
void operation2();
void operation3();
}
public interface interface3{ // 测试
void operation4();
}
/**
* ---------------------------------类实现接口---------------------------------------------
*/
static class B implements interface2{
@Override
public void operation2() {
System.out.println("B实现接口2的方法");
}
@Override
public void operation3() {
System.out.println("B实现接口2的方法");
}
}
}
static class B implements interface3{
@Override
public void operation4() {
System.out.println("B实现接口3的方法");
}
}
使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。它还有另外一个意思是：降低类之间的耦合度。由此可见，其实设计模式就是从大型软件架构出发、便于升级和维护的软件设计思想，它强调降低依赖，降低耦合。
3、依赖倒转
- 1、高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象。
- 2、抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象
- 3、依赖倒转的中心思想是面向接口编程
- 4、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。
- 5、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，把展现细节的任务交给他们的实现类去完成。
违背原则代码
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
Email email = new Email();
person.IReceiver(email);
}
public static class Person{ // 接收人
public void IReceiver(Email email){
System.out.println(email.info());
}
}
public static class Email{
String info(){
return "邮件信息";
}
}
此时又想接收微信消息，还要再重新修改
符合原则代码：
public static void main(String[] args) {
IReceiver iReceiver = new Email(); // 接收邮件消息
System.out.println(iReceiver.getInfo());
// 要想再接收微信
IReceiver iReceiver1 = new Weixin();
System.out.println(iReceiver1.getInfo());
}
// 定义接口
interface IReceiver{
public String getInfo();
}
/**
* ---------------------------------以下用实现类来做具体的细节操作---------------------------------------------
*/
static class Email implements IReceiver{
@Override
public String getInfo() {
// 这里实现细节
return "邮件消息";
}
}
static class Weixin implements IReceiver{
@Override
public String getInfo() {
// 这里实现细节
return "微信消息";
}
}
依赖倒转原则的注意事项和细节：
1、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。
2、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
3、继承是遵守里氏代换原则。
4、里氏代换原则
一、OO中的继承性的思考和说明
-
1、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。 -
2、继承在给程序设计带来便利的同时，也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵
入性，程序的可移植性降低，增加对象间的耦合性，如果一个类被其他的类所继承，
则当这个类需要修改时，必须考虑到所有的子类，并且父类修改后，所有涉及到子
类的功能都有可能产生故障
要使用好继承，就要了解里氏代换原则
二、基本了解
- 1、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 - 2、里氏替换原则告诉我们，继承实际上让两个类耦合性增强了，在适当的情况下，可
以通过聚合，组合，依赖 来解决问题。 - 3、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。.
就是当B类最好不要直接继承A类，去重写它，要再建一个更基础的类，两个都去继承，增强两个类的耦合性
违背原则代码
class A{
// 返回两个数的差
public int func1(int num1,int num2){
return num1 - num2;
}
}
class B extends A{
// 返回两个数的和
public int func2(int num1,int num2){
return num1 + num2;
}
@Override
public int func1(int num1, int num2) {
return super.func1(num1, num2);
}
}
符合原则代码：
public class Lsdh {
// 创建一个更加基础的类
class Base{
// 把更基础的方法和成员写到Base类
}
class A extends Base{
// 返回两个数的差
public int func1(int num1,int num2){
return num1 - num2;
}
}
class B extends Base{
// 返回两个数的和
public int func2(int num1,int num2){
return num1 + num2;
}
// 如果B需要使用A类的方法，使用组合关系
private A a = new A();
public int func3(int num1,int num2){
return a.func1(num1,num2);
}
}
}
5、开闭原则
- 1、 开闭原则（Open Closed Principle）是编程中最基础、最重要的设计原则
- 2、 一个软件实体如类，模块和函数应该
对扩展开放(对提供方)，对修改关闭(对使用方)。用抽象构建框架，用实现扩展细节。 - 3、 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。
- 4、 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。
违背原则代码
public static void main(String[] args) {
// 画图功能
GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
// 画一个正方形
graphicEditor.draw(1,"正方形");
}
static class GraphicEditor{
public void draw(Integer type,String draw) {
if (type == 1){
// 画正方形
}else if (type == 2){
// 画长方形
}
}
}
如果要新增功能时，会修改到旧代码，要是旧代码是别人写的，可能会牵一发而动全身，出了好几个bug
符合原则代码
public class Ocp {
public void main() {
// 画图功能
GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
// 画一个正方形
graphicEditor.drawShape(new square());
// 如果还要再画一个长方形，不需要改代码,直接扩展
graphicEditor.drawShape(new rectangle());
}
// 要调用画图方法的类
static class GraphicEditor{
public void drawShape(draw draw) {
draw.drawFunc();
}
}
// 定义一个画图接口
interface draw{
// 画画的方法
void drawFunc();
}
// 实现画图接口，作画
class square implements draw{
@Override
public void drawFunc() {
System.out.println("画了个正方形！");
}
}
// 实现画图接口，作画
class rectangle implements draw{
@Override
public void drawFunc() {
System.out.println("画了个长方形！");
}
}
}
这个原则讲的就是，将代码写的扩展性高点，如果新增功能，不用去改旧代码，直接新增新的功能
6、迪米特法则
一、基本介绍
-
1、迪米特法则(Demeter Principle)又叫最少知道原则，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。对外除了提供的public 方法，不对外泄露任何信息 -
2、一个对象应该对其他对象保持最少的了解
违法原则代码
// 咖啡类
static class coffee{
//泡咖啡
public void make(){
// 1、烧水
// 2、磨咖啡粉
// 3、泡
}
// 找秘书过来
public String secretary(){
return "过来";
}
}
public static void main(String[] args) {
coffee coffee = new coffee();
coffee.make();
coffee.secretary();
}
符合原则代码：
// 咖啡类
static class coffee{
//泡咖啡
public void make(){
// 1、烧水
// 2、磨咖啡粉
// 3、泡
}
// 找秘书，秘书泡好端过来
public String secretaryMake(){
make();
return "coffee";
}
}
public static void main(String[] args) {
// 老板想找助理干活，还想喝coffee,直接叫助理泡好过来
coffee coffee = new coffee();
coffee.secretaryMake();
}
三、注意事项
- 迪米特法则的核心是降低类之间的耦合
- 但是要注意：由于每个类都减少了不必要的依赖，因此迪米特法则只是要求降低类间（对象间）耦合关系，并不是要求完全没有依赖关系。
7、合成复用
一、基本介绍
尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承
违背原则代码
static class A {
public void method1(){
System.out.println("你调用了方法一");
}
public void method2(){
System.out.println("你调用了方法二");
}
}
// B类继承A
static class B extends A{
}
public static void main(String[] args) {
B b = new B();
b.method1();
b.method2();
}
使用继承方式，B类继承了A类之后，就可以使用了A类中的两个方法，这样耦合性较高，不推荐
符合原则代码
/**
* ---------------------------------组合方式---------------------------------------------
*/
static class B{
A a = new A();
public void method1(){
a.method1();
}
public void method2(){
a.method2();
}
}
public static void main(String[] args) {
B b = new B();
b.method2();
b.method1();
}
/**
* ---------------------------------依赖方式---------------------------------------------
*/
static class B{
public void method1(A a){
a.method1();
}
public void method2(A a){
a.method2();
}
}
组合/聚合的方式，在B类里注入A，通过注入的A类来调用方法，耦合性低，易扩展。符合合成复用的原则
依赖方式，把A类作为参数传递到B类的两个方法中，从而达到调用A类的方法，耦合性低。符合合成复用的原则
核心思想
- 1、找出应用中可能需要变化之处，把他们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混在一起
- 2、针对接口编程，而不是针对实现编程
- 3、为了交互对象之间的松耦合设计而努力
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