设计模式七大原则
单一职责原则
- 接口隔离原则
- 依赖倒转原则
- 里氏替换原则
- 开闭原则
- 迪米特法则
- 合成复用原则
单一职责原则
定义:
即对类来说,一个类应该只负责一个职责。例如,存在一个A类,负责两个不同职责,职责1、职责1,当职责1需求变更需要改变代码时,会对职责2产生影响,则需要将A类拆分为两个不同的类来处理两个职责
图解:
注意事项和细节
- 降低类的复杂度,一个类只负责一个职责
- 提高类的可读性,可维护性
- 降低变更引起的风险
接口隔离原则
定义:
客户端不应该依赖它不需要的接口,即一个类对另外一个类的依赖性应当是建立在最小的接口上的。
一个接口代表一个角色,不应当将不同的角色都交给一个接口。没有关系的接口合并在一起,形成一个臃肿的大接口,这是对角色和接口的污染。
图解:
依赖倒转原则
定义:
- 高层模块不应该依赖底层模块,二者都应该依赖抽象
- 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。以抽象搭建的框架会比以细节搭建的框架稳定。在Java中,抽象指接口或者抽象类,细节就是具体实现的类
- 使用接口或抽象类的目的就是制定规范,而不涉及任何操作,把展示细节的任务交给具体实现的类
图解:
1
<img src="https://blog-1253533258.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/2019-10-8/%E4%BE%9D%E8%B5%96%E5%80%92%E8%BD%AC%E5%8E%9F%E5%88%99.png" style="zoom:67%;" />
注意事项和细节
- 低级模块尽量都有自己的接口或抽象类,或者两者都有,程序稳定性会更好
- 变量的声明类型尽量是接口或抽象类,这样我们的变量引用和实际对象间就存在一个缓冲层,利于程序拓展优化
- 继承时遵循里氏原则
里氏原则
定义:
有类为T1的对象o1,和继承类T1的子类T2的对象o2,在程序中将o1替换为o2,程序不受影响。即,派生类(子类)对象可以在程式中代替其基类(超类)对象
图解:
注意事项和细节
- 在使用继承时,尽量遵循里氏替换原则,在子类中尽量不要重写父类的方法
- 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、赖、依赖来解决问题。
开闭原则
定义:
- 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。
- 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。
图解:
迪米特法则
定义:
- 一个对象应该对其他对象保持最少的了解
- 类与类关系越密切,耦合度越大
- 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
- 迪米特法则还有个更简单的定义: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
代码解析:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
//学校总部员工类
class Employee {
private String id;
//省略get&set方法
...
}
//学院的员工类
class CollegeEmployee {
private String id;
//省略get&set方法
...
}
//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 = newArrayList<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 = newArrayList<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());
}
}
}
代码改进方向
前面设计的问题在于 SchoolManager 中,CollegeEmployee **类并不是SchoolManager**类的直接朋友
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
对代码按照迪米特法则,应当将打印的方法学院员工的代码块进行转移
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
//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 = newArrayList<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,移除掉SchoolManager中的打印学院员工代码
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());
}
}
}
注意事项和细节
- 迪米特法则的核心是降低类之间的耦合
- 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
合成复用原则(Composite Reuse Principle)
原则是尽量使用关联/聚合的方式,而不是使用继承
图解:
设计原则核心思想
- 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