第 2 章设计模式七大原则

Dear 丶 2022-12-07 15:09 143阅读 0赞

# 第 2 章 设计模式七大原则 #

## 1、设计模式的目的 ##

编写软件过程中，程序员面临着来自 耦合性，内聚性以及可维护性，可扩展性，重用性，灵活性 等多方面的挑战， 设计模式是为了让程序(软件)，具有如下更好的特性

1.  代码重用性 (即：相同功能的代码，不用多次编写)
2.  可读性 (即：编程规范性，便于其他程序员的阅读和理解)
3.  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)
4.  可靠性 (即：当我们增加新的功能后，对原来的功能没有影响)
5.  使程序呈现高内聚， 低耦合的特性

--------------------

分享金句：

1.  设计模式包含了面向对象的精髓，“懂了设计模式，你就懂了面向对象分析和设计（OOA/D）的精要”
2.  Scott Mayers 在其巨著《Effective C++》 就曾经说过： C++老手和 C++新手的区别就是前者手背上有很多伤疤

## 2、设计模式七大原则 ##

设计模式原则，其实就是程序员在编程时，应当遵守的原则， 也是各种设计模式的基础(即： 设计模式为什么这样设计的依据)

--------------------

设计模式常用的七大原则有:

1.  单一职责原则
2.  接口隔离原则
3.  依赖倒转(倒置)原则
4.  里氏替换原则
5.  开闭原则
6.  迪米特法则
7.  合成复用原则

## 3、单一职责原则 ##

> **单一职责原则的基本介绍**

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

> **单一职责原则的案例一**

*  应用实例：以交通工具案例讲解
 *  未准守单一职责原则

public class SingleResponsibility1 {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		Vehicle vehicle = new Vehicle();
    		vehicle.run("摩托车");
    		vehicle.run("汽车");
    		vehicle.run("飞机");
    	}
    
    }
    
    // 交通工具类
    // 方式1
    // 1. 在方式1 的run方法中，违反了单一职责原则
    // 2. 解决的方案非常的简单，根据交通工具运行方法不同，分解成不同类即可
    class Vehicle {
        
    	public void run(String vehicle) {
        
    		System.out.println(vehicle + " 在公路上运行....");
    	}
    }

> **单一职责原则的案例二**

*  完全准守单一职责原则，对类进行拆解，实现单一职责原则

public class SingleResponsibility2 {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		RoadVehicle roadVehicle = new RoadVehicle();
    		roadVehicle.run("摩托车");
    		roadVehicle.run("汽车");
    		
    		AirVehicle airVehicle = new AirVehicle();
    		
    		airVehicle.run("飞机");
    	}
    
    }
    
    //方案2的分析
    //1. 遵守单一职责原则
    //2. 但是这样做的改动很大，即将类分解，同时修改客户端
    //3. 改进：直接修改Vehicle 类，改动的代码会比较少=>方案3
    class RoadVehicle {
        
    	public void run(String vehicle) {
        
    		System.out.println(vehicle + "公路运行");
    	}
    }
    
    class AirVehicle {
        
    	public void run(String vehicle) {
        
    		System.out.println(vehicle + "天空运行");
    	}
    }
    
    class WaterVehicle {
        
    	public void run(String vehicle) {
        
    		System.out.println(vehicle + "水中运行");
    	}
    }

> **单一职责原则的案例三**

*  没有完全准守单一职责原则，对方法进行拆解，实现单一职责原则

public class SingleResponsibility3 {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		Vehicle2 vehicle2  = new Vehicle2();
    		vehicle2.run("汽车");
    		vehicle2.runWater("轮船");
    		vehicle2.runAir("飞机");
    	}
    
    }
    
    
    //方式3的分析
    //1. 这种修改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
    class Vehicle2 {
        
    	public void run(String vehicle) {
        
    		//处理
    		System.out.println(vehicle + " 在公路上运行....");
    	}
    	
    	public void runAir(String vehicle) {
        
    		System.out.println(vehicle + " 在天空上运行....");
    	}
    	
    	public void runWater(String vehicle) {
        
    		System.out.println(vehicle + " 在水中运行....");
    	}
    	
    	//方法2.
    	//..
    	
    	//方法3.
    	//..
    	
    	//方法4.
    	//...
    }

> **单一职责原则的注意事项和原则**

1.  降低类的复杂度，一个类只负责一项职责
2.  提高类的可读性，可维护性
3.  降低变更引起的风险
4.  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原则

## 4、接口隔离原则 ##

> **接口隔离原则(Interface Segregation Principle)**

基本介绍：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

--------------------

举例说明

1.  类A通过接口Interface1依赖类B，类C通过接口Interface1依赖类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。
2.  按隔离原则应当这样处理：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

![image-20200818223925905][]

> **接口隔离原则的案例一**

*  未应用接口隔离原则，问题：类 A 通过 Interface1 依赖类 B 类 C 通过 Interface1 依赖类 D，造成类 B 和 类 D 需要去实现他们无需实现的接口

![image-20200818224107383][]

--------------------

*  代码实现

public class Segregation1 {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		A a = new A();
    		a.depend1(new B()); // A类通过接口去依赖B类
    		a.depend2(new B());
    		a.depend3(new B());
    	}
    
    }
    
    //接口
    interface Interface1 {
        
    	void operation1();
    
    	void operation2();
    
    	void operation3();
    
    	void operation4();
    
    	void operation5();
    }
    
    class B implements Interface1 {
        
    	public void operation1() {
        
    		System.out.println("B 实现了 operation1");
    	}
    
    	public void operation2() {
        
    		System.out.println("B 实现了 operation2");
    	}
    
    	public void operation3() {
        
    		System.out.println("B 实现了 operation3");
    	}
    
    	public void operation4() {
        
    		System.out.println("B 实现了 operation4");
    	}
    
    	public void operation5() {
        
    		System.out.println("B 实现了 operation5");
    	}
    }
    
    class D implements Interface1 {
        
    	public void operation1() {
        
    		System.out.println("D 实现了 operation1");
    	}
    
    	public void operation2() {
        
    		System.out.println("D 实现了 operation2");
    	}
    
    	public void operation3() {
        
    		System.out.println("D 实现了 operation3");
    	}
    
    	public void operation4() {
        
    		System.out.println("D 实现了 operation4");
    	}
    
    	public void operation5() {
        
    		System.out.println("D 实现了 operation5");
    	}
    }
    
    class A {
         // A 类通过接口Interface1 依赖(使用) B类，但是只会用到1,2,3方法
    	public void depend1(Interface1 i) {
        
    		i.operation1();
    	}
    
    	public void depend2(Interface1 i) {
        
    		i.operation2();
    	}
    
    	public void depend3(Interface1 i) {
        
    		i.operation3();
    	}
    }
    
    class C {
         // C 类通过接口Interface1 依赖(使用) D类，但是只会用到1,4,5方法
    	public void depend1(Interface1 i) {
        
    		i.operation1();
    	}
    
    	public void depend4(Interface1 i) {
        
    		i.operation4();
    	}
    
    	public void depend5(Interface1 i) {
        
    		i.operation5();
    	}
    }

> **接口隔离原则的案例二**

分析传统方法的问题，使用接口隔离原则改进程序结构

1.  类A通过接口Interface1依赖类B，类C通过接口Interface1依赖类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
2.  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
3.  接口Interface1中出现的方法，根据实际情况拆分为三个接口

![image-20200818224250171][]

--------------------

*  代码实现

public class Segregation1 {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    
    		// 使用一把
    		A a = new A();
    		a.depend1(new B()); // A类通过接口去依赖B类
    		a.depend2(new B());
    		a.depend3(new B());
    
    		C c = new C();
    
    		c.depend1(new D()); // C类通过接口去依赖(使用)D类
    		c.depend4(new D());
    		c.depend5(new D());
    
    	}
    
    }
    
    // 接口1
    interface Interface1 {
        
    	void operation1();
    }
    
    // 接口2
    interface Interface2 {
        
    	void operation2();
    	void operation3();
    }
    
    // 接口3
    interface Interface3 {
        
    	void operation4();
    	void operation5();
    }
    
    class B implements Interface1, Interface2 {
        
    	public void operation1() {
        
    		System.out.println("B 实现了 operation1");
    	}
    
    	public void operation2() {
        
    		System.out.println("B 实现了 operation2");
    	}
    
    	public void operation3() {
        
    		System.out.println("B 实现了 operation3");
    	}
    
    }
    
    class D implements Interface1, Interface3 {
        
    	public void operation1() {
        
    		System.out.println("D 实现了 operation1");
    	}
    
    	public void operation4() {
        
    		System.out.println("D 实现了 operation4");
    	}
    
    	public void operation5() {
        
    		System.out.println("D 实现了 operation5");
    	}
    }
    
    class A {
         // A 类通过接口Interface1,Interface2 依赖(使用) B类，但是只会用到1,2,3方法
    	public void depend1(Interface1 i) {
        
    		i.operation1();
    	}
    
    	public void depend2(Interface2 i) {
        
    		i.operation2();
    	}
    
    	public void depend3(Interface2 i) {
        
    		i.operation3();
    	}
    }
    
    class C {
         // C 类通过接口Interface1,Interface3 依赖(使用) D类，但是只会用到1,4,5方法
    	public void depend1(Interface1 i) {
        
    		i.operation1();
    	}
    
    	public void depend4(Interface3 i) {
        
    		i.operation4();
    	}
    
    	public void depend5(Interface3 i) {
        
    		i.operation5();
    	}
    }

## 5、依赖倒转原则 ##

> **依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)**

依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)是指：

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(倒置)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

> **依赖倒转原则的案例一**

*  未遵循依赖倒置原则，Person 类与 Email 类耦合，如果我们还想获取其他消息，比如微信、短信、QQ 等、则需要添加相应的实现方法

public class DependecyInversion {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		Person person = new Person();
    		person.receive(new Email());
    	}
    
    }
    
    class Email {
        
    	public String getInfo() {
        
    		return "电子邮件信息: hello,world";
    	}
    }
    
    //完成Person接收消息的功能
    //方式1分析
    //1. 简单，比较容易想到
    //2. 如果我们获取的对象是 微信，短信等等，则新增类，同时Peron也要增加相应的接收方法
    //3. 解决思路：引入一个抽象的接口IReceiver, 表示接收者, 这样Person类与接口IReceiver发生依赖
    //   因为Email, WeiXin 等等属于接收的范围，他们各自实现IReceiver 接口就ok, 这样我们就符号依赖倒转原则
    class Person {
        
    	public void receive(Email email) {
        
    		System.out.println(email.getInfo());
    	}
    }

> **依赖倒转原则的案例二**

*  引入一个抽象的接口 IReceiver，表示接收者（Email、微信、短信、QQ 等），接受者分别实现 IReceiver 接口中的方法，实现各自接收消息的逻辑，Person 类与 IReceiver 接口发生依赖，达到接收消息的功能

public class DependecyInversion {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		// 客户端无需改变
    		Person person = new Person();
    		person.receive(new Email());
    		person.receive(new WeiXin());
    	}
    
    }
    
    //定义接口
    interface IReceiver {
        
    	public String getInfo();
    }
    
    class Email implements IReceiver {
        
    	public String getInfo() {
        
    		return "电子邮件信息: hello,world";
    	}
    }
    
    //增加微信
    class WeiXin implements IReceiver {
        
    	public String getInfo() {
        
    		return "微信信息: hello,ok";
    	}
    }
    
    //方式2
    class Person {
        
    	// 这里我们是对接口的依赖
    	public void receive(IReceiver receiver) {
        
    		System.out.println(receiver.getInfo());
    	}
    }

> **依赖关系传递的三种方式和应用案例**

**1、接口传递**

public class DependencyPass {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		// 通过接口传递
    		ChangHong changHong = new ChangHong();
    		OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose();
    		openAndClose.open(changHong);
    	}
    
    }
    
    // 方式1： 通过接口传递实现依赖
    // 开关的接口
    interface IOpenAndClose {
        
    	public void open(ITV tv); // 抽象方法,接收接口
    }
    
    // ITV接口
    interface ITV {
        
    	public void play();
    }
    
    // 长虹电视：实现 ITV 接口
    class ChangHong implements ITV {
        
    	@Override
    	public void play() {
        
    		System.out.println("长虹电视机，打开");
    	}
    }
    
    // 设备播放类：实现 IOpenAndClose 接口，调用接口 IITV 的 play() 方法实现播放功能（通过接口注入）
    class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
        
    	public void open(ITV tv) {
        
    		tv.play();
    	}
    }

--------------------

**2、构造方法传递**

public class DependencyPass {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		// 通过构造器进行依赖传递
             ChangHong changHong = new ChangHong();
    		OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose(changHong);
    		openAndClose.open();
    	}
    
    }
    
    // 方式2: 通过构造方法依赖传递
    interface IOpenAndClose {
        
    	public void open(); // 抽象方法
    }
    
    interface ITV {
         // ITV接口
    	public void play();
    }
    
    // 长虹电视：实现 ITV 接口
    class ChangHong implements ITV {
        
    	@Override
    	public void play() {
        
    		System.out.println("长虹电视机，打开");
    	}
    }
    
    class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
        
    	public ITV tv; // 成员变量
    
    	public OpenAndClose(ITV tv) {
         // 通过构造器注入实现了 ITV 接口的对象
    		this.tv = tv;
    	}
    
    	public void open() {
        
    		this.tv.play();
    	}
    }

--------------------

**3、setter 方式传递**

public class DependencyPass {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		// 通过setter方法进行依赖传递
             ChangHong changHong = new ChangHong();
    		OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose();
    		openAndClose.setTv(changHong);
    		openAndClose.open();
    	}
    
    }
    
    // 方式3 , 通过setter方法传递
    interface IOpenAndClose {
        
    	public void open(); // 抽象方法
    	public void setTv(ITV tv); // 通过 setter 方法注入
    }
    
    interface ITV {
         // ITV接口
    	public void play();
    }
    
    // 长虹电视：实现 ITV 接口
    class ChangHong implements ITV {
        
    	@Override
    	public void play() {
        
    		System.out.println("长虹电视机，打开");
    	}
    }
    
    class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
        
    	private ITV tv;
    
    	// 通过 setYv() 方法注入实现了 ITV 接口的对象实例
    	public void setTv(ITV tv) {
        
    		this.tv = tv;
    	}
    
    	public void open() {
        
    		this.tv.play();
    	}
    }

--------------------

总结：无论通过什么方法，目的都是要将实现了接口的具体实现类注入到调用者类中

> **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.  继承时遵循里氏替换原则

## 6、里氏替换原则 ##

> **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
3.  问题提出：在编程中，如何正确的使用继承? => 里氏替换原则

> **里氏替换原则的基本介绍**

1.  里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)在1988年，由麻省理工学院的以为姓里的女士提出的。
2.  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。
3.  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
4.  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

--------------------

我们也可以通过提升的方法，来尽量满足里氏替换原则，假设现在有两个类，A 类和 B 类，如果 B 类继承 A 类，需要重写 A 类中的某些方法，那么，我们在 A 类 和 B 类之上，再抽取出一个更加通用的父类 CommonSuper，让 A 类和 B 类同时去继承 CommonSuper，这样 B 类就无须重写 A 类中的某些方法，达到基类的引用对子类对象透明的效果

> **里氏替换原则的案例一**

*  未遵循里氏替换原则，由于子类 B 继承父类 A 时重写了 func1() 方法，导致程序中使用多态时，本意是想调用重写前的方法，结果变成了重写后的方法，所以程序输出结果和预期不同

public class Liskov {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		A a = new A();
    		System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
    		System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));
    
    		System.out.println("-----------------------");
    		B b = new B();
    		System.out.println("11-3=" + b.func1(11, 3));// 这里本意是求出11-3，结果变成了11+3
    		System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));// 这里本意是求出1-8，结果变成了1+8
    		System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
    	}
    
    }
    
    // A类
    class A {
        
    	// 返回两个数的差
    	public int func1(int num1, int num2) {
        
    		return num1 - num2;
    	}
    }
    
    // B类继承了A
    // 增加了一个新功能：完成两个数相加,然后和9求和
    class B extends A {
        
    	// 这里，重写了A类的方法, 可能是无意识
    	public int func1(int a, int b) {
        
    		return a + b;
    	}
    
    	public int func2(int a, int b) {
        
    		return func1(a, b) + 9;
    	}
    }

> **里氏替换原则的案例二**

原因分析与解决方法

1.  我们发现原来运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类B无意中重写了父类的方法，造成原有功能出现错误。在实际编程中，我们常常会通过重写父类的方法完成新的功能，这样写起来虽然简单，但整个继承体系的复用性会比较差。特别是运行多态比较频繁的时候
2.  通用的做法是：原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类，原有的继承关系去掉，采用依赖，聚合，组合等关系代替

--------------------

*  将类 B 的级别提升至与类 A 平级，他们有一个共同的父类 Base，这样就不会出现类 B 重写类 A 中方法的问题，此时基类的引用能够透明地使用子类的对象

![image-20200819132434768][]

public class Liskov {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		
    		A a = new A();
    		System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
    		System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));
    
    		System.out.println("-----------------------");
    		B b = new B();
    		
    		// 因为B类不再继承A类，因此调用者，不会再func1是求减法
    		// 调用完成的功能就会很明确
    		System.out.println("11+3=" + b.func1(11, 3));// 这里本意是求出11+3
    		System.out.println("1+8=" + b.func1(1, 8));// 这里本意是求出1+8
    		System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
    
    		// 使用组合仍然可以使用到A类相关方法
    		System.out.println("11-3=" + b.func3(11, 3));// 这里本意是求出11-3
    
    	}
    
    }
    
    //创建一个更加基础的基类
    class Base {
        
    	// 把更加基础的方法和成员写到Base类
    }
    
    // A类
    class A extends Base {
        
    	// 返回两个数的差
    	public int func1(int num1, int num2) {
        
    		return num1 - num2;
    	}
    }
    
    // B类继承了A
    // 增加了一个新功能：完成两个数相加,然后和9求和
    class B extends Base {
        
    	// 如果B需要使用A类的方法,使用组合关系
    	private A a = new A();
    
    	// 这里虽然方法名是 fun1()，但由于类 B 集成于类 Base，已和类 A 无关
    	public int func1(int a, int b) {
        
    		return a + b;
    	}
    
    	public int func2(int a, int b) {
        
    		return func1(a, b) + 9;
    	}
    
    	// 我们仍然想使用A的方法
    	public int func3(int a, int b) {
        
    		return this.a.func1(a, b);
    	}
    }

## 7、开闭原则 ##

> **开闭原则的基本介绍**

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。

> **开闭原则的案例一**

*  未遵循开闭原则，导致新增一个图形类时，需要在【使用方 GraphicEditor】中添加很多代码

![image-20200819135154300][]

public class Ocp {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		// 使用看看存在的问题
    		GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
    		graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
    		graphicEditor.drawShape(new Circle());
    		graphicEditor.drawShape(new Triangle());
    	}
    
    }
    
    //这是一个用于绘图的类 [使用方，需使用图形绘图]
    class GraphicEditor {
        
    	// 接收Shape对象，然后根据type，来绘制不同的图形
    	public void drawShape(Shape s) {
        
    		if (s.m_type == 1)
    			drawRectangle(s);
    		else if (s.m_type == 2)
    			drawCircle(s);
    		else if (s.m_type == 3)
    			drawTriangle(s);
    	}
    
    	// 绘制矩形
    	public void drawRectangle(Shape r) {
        
    		System.out.println(" 绘制矩形 ");
    	}
    
    	// 绘制圆形
    	public void drawCircle(Shape r) {
        
    		System.out.println(" 绘制圆形 ");
    	}
    
    	// 绘制三角形
    	public void drawTriangle(Shape r) {
        
    		System.out.println(" 绘制三角形 ");
    	}
    }
    
    //Shape类，基类
    class Shape {
        
    	int m_type;
    }
    
    // 具体的图形为提供方，提供具体的绘图流程
    class Rectangle extends Shape {
        
    	Rectangle() {
        
    		super.m_type = 1;
    	}
    }
    
    class Circle extends Shape {
        
    	Circle() {
        
    		super.m_type = 2;
    	}
    }
    
    //新增画三角形
    class Triangle extends Shape {
        
    	Triangle() {
        
    		super.m_type = 3;
    	}
    }

--------------------

案例一的优缺点分析

1.  优点是比较好理解，简单易操作。
2.  缺点是违反了设计模式的ocp原则，即对扩展开放(提供方)，对修改关闭(使用方)。即当我们给类增加新功能的时候，尽量不修改代码，或者尽可能少修改代码。
3.  比如我们这时要新增加一个图形种类：三角形，我们需要做大量的修改， 修改的地方较多

> **开闭原则的案例二**

改进思路分析：

1.  把创建Shape类做成抽象类，并提供一个抽象的draw方法，让子类去实现即可
2.  这样我们有新的图形种类时，只需要让新的图形类继承Shape，并实现draw方法即可，使用方的代码就不需要修 -> 满足了开闭原则

--------------------

代码实现：

1.  所有的图形类都继承自公共的抽象父类 Shape，并重写父类中的 draw() 方法，之后新增图形类时，只需要重写 draw() 方法即可，在【使用方 GraphicEditor】中无需做任何修改
2.  PS：和前面的接收消息例子很像，通过 IReceiver 接口定义各种接收者的行为，这样扩展新的接受者时，就无须在【使用方 Person】中修改任何代码

public class Ocp {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		// 使用看看存在的问题
    		GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
    		graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
    		graphicEditor.drawShape(new Circle());
    		graphicEditor.drawShape(new Triangle());
    		graphicEditor.drawShape(new OtherGraphic());
    	}
    
    }
    
    //这是一个用于绘图的类 [使用方]
    class GraphicEditor {
        
    	// 接收Shape对象，调用draw方法
    	public void drawShape(Shape s) {
        
    		s.draw();
    	}
    }
    
    //Shape类，基类
    abstract class Shape {
        
    	int m_type;
    
    	public abstract void draw();// 抽象方法
    }
    
    class Rectangle extends Shape {
        
    	Rectangle() {
        
    		super.m_type = 1;
    	}
    
    	@Override
    	public void draw() {
        
    		System.out.println(" 绘制矩形 ");
    	}
    }
    
    class Circle extends Shape {
        
    	Circle() {
        
    		super.m_type = 2;
    	}
    
    	@Override
    	public void draw() {
        
    		System.out.println(" 绘制圆形 ");
    	}
    }
    
    //新增画三角形
    class Triangle extends Shape {
        
    	Triangle() {
        
    		super.m_type = 3;
    	}
    
    	@Override
    	public void draw() {
        
    		System.out.println(" 绘制三角形 ");
    	}
    }
    
    //新增一个图形
    class OtherGraphic extends Shape {
        
    	OtherGraphic() {
        
    		super.m_type = 4;
    	}
    
    	@Override
    	public void draw() {
        
    		System.out.println(" 绘制其它图形 ");
    	}
    }

## 8、迪米特法则 ##

> **迪米特法则的基本介绍**

1.  一个对象应该对其他对象保持最少的了解
2.  类与类关系越密切，耦合度越大
3.  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
4.  迪米特法则还有个更简单的定义：只与直接的朋友通信
5.  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。

> **迪米特法则的案例一**

1.  应用实例：有一个学校， 下属有各个学院和总部， 现要求打印出学校总部员工ID和学院员工的id
2.  CollegeEmployee 类不是 SchoolManager 类的直接朋友，而是一个陌生类，这样的设计违背了迪米特法则

//客户端
    public class Demeter1 {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		// 创建了一个 SchoolManager 对象
    		SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();
    		// 输出学院的员工id 和 学校总部的员工信息
    		schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());
    	}
    
    }
    
    //学校总部员工类
    class Employee {
        
    	private String id;
    
    	public void setId(String id) {
        
    		this.id = id;
    	}
    
    	public String getId() {
        
    		return id;
    	}
    }
    
    //学院的员工类
    class CollegeEmployee {
        
    	private String id;
    
    	public void setId(String id) {
        
    		this.id = id;
    	}
    
    	public String getId() {
        
    		return id;
    	}
    }
    
    //管理学院员工的管理类
    class CollegeManager {
        
    	// 返回学院的所有员工
    	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;
    	}
    }
    
    //学校管理类
    //分析 SchoolManager 类的直接朋友类有哪些 Employee、CollegeManager
    //CollegeEmployee 不是 直接朋友 而是一个陌生类，这样违背了 迪米特法则 
    class SchoolManager {
        
    	// 返回学校总部的员工
    	public List<Employee> getAllEmployee() {
        
    		List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
    
    		for (int i = 0; i < 5; i++) {
         // 这里我们增加了5个员工到 list
    			Employee emp = new Employee();
    			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) {
        
    
    		// 分析问题
    		// 1. 这里的 CollegeEmployee 不是 SchoolManager的直接朋友
    		// 2. CollegeEmployee 是以局部变量方式出现在 SchoolManager
    		// 3. 违反了 迪米特法则
    
    		// 获取到学院员工
    		List<CollegeEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();
    		System.out.println("------------学院员工------------");
    		for (CollegeEmployee e : list1) {
        
    			System.out.println(e.getId());
    		}
    		// 获取到学校总部员工
    		List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
    		System.out.println("------------学校总部员工------------");
    		for (Employee e : list2) {
        
    			System.out.println(e.getId());
    		}
    	}
    }

> **迪米特法则的案例二**

1.  前面设计的问题在于SchoolManager中， CollegeEmployee类并不是SchoolManager类的直接朋友
2.  按照迪米特法则，应该避免类中出现这样非直接朋友关系的耦合，我们将输出学院员工的方法封装到CollegeManager，这样在SchoolManager中就不会出现CollegeEmployee类了
3.  按照迪米特法则的意思就是：SchoolManager对输出学院员工知道得越少越好，所以我们就直接将该逻辑封装到CollegeManager中

//客户端
    public class Demeter1 {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		System.out.println("~~~使用迪米特法则的改进~~~");
    		// 创建了一个 SchoolManager 对象
    		SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();
    		// 输出学院的员工id 和 学校总部的员工信息
    		schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());
    	}
    
    }
    
    //学校总部员工类
    class Employee {
        
    	private String id;
    
    	public void setId(String id) {
        
    		this.id = id;
    	}
    
    	public String getId() {
        
    		return id;
    	}
    }
    
    //学院的员工类
    class CollegeEmployee {
        
    	private String id;
    
    	public void setId(String id) {
        
    		this.id = id;
    	}
    
    	public String getId() {
        
    		return id;
    	}
    }
    
    //管理学院员工的管理类
    class CollegeManager {
        
    	// 返回学院的所有员工
    	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;
    	}
    
    	// 输出学院员工的信息
    	public void printEmployee() {
        
    		// 获取到学院员工
    		List<CollegeEmployee> list1 = getAllEmployee();
    		System.out.println("------------学院员工------------");
    		for (CollegeEmployee e : list1) {
        
    			System.out.println(e.getId());
    		}
    	}
    }
    
    //学校管理类
    class SchoolManager {
        
    	// 返回学校总部的员工
    	public List<Employee> getAllEmployee() {
        
    		List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
    
    		for (int i = 0; i < 5; i++) {
         // 这里我们增加了5个员工到 list
    			Employee emp = new Employee();
    			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) {
        
    
    		// 分析问题
    		// 1. 将输出学院的员工方法，封装到CollegeManager
    		sub.printEmployee();
    
    		// 获取到学校总部员工
    		List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
    		System.out.println("------------学校总部员工------------");
    		for (Employee e : list2) {
        
    			System.out.println(e.getId());
    		}
    	}
    }

> **迪米特法则注意事项和细节**

1.  迪米特法则的核心是降低类之间的耦合
2.  但是注意：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

## 9、合成复用原则 ##

> **合成复用原则（Composite Reuse Principle）**

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承，即尽量使用 has a 的关系，而不要使用 is a 的关系

![image-20200819202935800][]

## 10、设计原则核心思想 ##

1.  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。
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

[image-20200818223925905]: /images/20221123/eb4ff01306804106bb8cf2cfba025dbb.png
[image-20200818224107383]: /images/20221123/f8e7a619a92d448c8d3324b79a700fb3.png
[image-20200818224250171]: /images/20221123/1f5a9f5f59744fb5bdcf57d86ebe1c8c.png
[image-20200819132434768]: /images/20221123/db140ec930a14a2390d713e4475d7d0f.png
[image-20200819135154300]: /images/20221123/d98d0271e82a430f9bdfe1b705380d39.png
[image-20200819202935800]: /images/20221123/f0c05cfb0be3466788f02a961448acea.png