设计模式——七大原则

Myth丶恋晨 2023-09-26 16:06 64阅读 0赞

#### 设计模式——七大原则 ####

*  汇总篇
 *  1、单一职责
 *  2、接口隔离
 *  3、依赖倒转
 *  4、里氏代换原则
 *  5、开闭原则
 *  6、迪米特法则
 *  7、合成复用

## [汇总篇][Link 1] ##

## 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。

![在这里插入图片描述][9132099bf9dd401eaaf499af79a82e19.png]

**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

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## 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。

![在这里插入图片描述][a797489945ec4beaaccbea0b485a2670.png]  
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。

![在这里插入图片描述][ea8f7500d546496095ea67f15aba2a5b.png]  
**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。**

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## 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。**

![在这里插入图片描述][4063ebbe9f7649c3beaf42d1689eeb86.png]

**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。

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## 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。**.

![在这里插入图片描述][994dd87628444f178e0777584f32e189.png]

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);
    		}
    	}
    }

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## 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

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## 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**

![在这里插入图片描述][ce827e237f1449a1998051238088c722.png]

**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。

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## 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**

![在这里插入图片描述][85703a0c99964068ab789f5d1b3d19e2.png]  
**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

[Link 1]: https://blog.csdn.net/qq_48721706/article/details/125550032
[9132099bf9dd401eaaf499af79a82e19.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/9132099bf9dd401eaaf499af79a82e19.png
[a797489945ec4beaaccbea0b485a2670.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/a797489945ec4beaaccbea0b485a2670.png
[ea8f7500d546496095ea67f15aba2a5b.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ea8f7500d546496095ea67f15aba2a5b.png
[4063ebbe9f7649c3beaf42d1689eeb86.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/4063ebbe9f7649c3beaf42d1689eeb86.png
[994dd87628444f178e0777584f32e189.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/994dd87628444f178e0777584f32e189.png
[ce827e237f1449a1998051238088c722.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ce827e237f1449a1998051238088c722.png
[85703a0c99964068ab789f5d1b3d19e2.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/85703a0c99964068ab789f5d1b3d19e2.png