1.设计模式的七大原则

图解java设计模式

1.简介

通过本文章，你可以了解到常用的设计模式，本文的设计模式都是通过java语言进行讲解的，这也是我个人的一个学习笔记，设计模式以及数据结构和算法可能实际开发中用不到，但是这是程序员的基本功，这也就是你看框架源代码的时候头晕，看不懂，不知道别人到底写的什么玩意儿。那么你该静下心来好好学习基础知识了，记住一句话，罗马不少一天建成的，万丈高楼平地其，一切都以基础为准，框架层出不穷，但是万变不离其宗，都是以我们的核心基础知识来的。学完设计模式，你对写代码的一个水平会有一个很好的提升。

我看的是韩顺平老师讲的
课程地址如下：https://www.bilibili.com/video/BV1G4411c7N4

课程资料：

链接：https://pan.baidu.com/s/1zKvmp3TUQG30KJyUCAQ1_Q
提取码：psoc

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

设计模式在软件中哪里？

面向对象(oo)=>功能模块[设计模式+算法(数据结构)]=>框架[使用到多种设计模式]=> 架构 [服务器集群]

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(程序内部紧凑，模块之间依赖性小)

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:

单一职责原则
接口隔离原则
依赖倒转(倒置)原则
里氏替换原则
开闭原则
迪米特法则
合成复用原则

1.单一职责原则

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

就比如说我们的javaWeb开发的到层，一个UserDao就对用户表增删改查，一个OrderDao就对我们的订单表增删改查，如果UserDao和OrderDao的功能都放到一个类只能，那么就可能会出现，UserDao出现错误导致OrderDao也不能用。所以我们就需要使用单一职责，让一个类做一个事情，降低代码的耦合度，使其代码之间的依赖性不少那么强。

单一职责案例

错误案例1：这的逻辑是不对的，造成代码的逻辑混乱

/** 单一职责
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-04 0:34
 */
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Vehicle
 * 1. 这种方式违反了单一职责
 * 2.解决的方案非常简单，根据不同的交通工具分解未不同的类 提供run方法
 */
class Vehicle{
    
    

    public void run(String vehicle){
    
    
        System.out.println(vehicle+"在公路上运行");
    }

}

解决思路：将业务进行拆分，就是根据不同的业务，构建出不同的类，让不同的类去做不同的事情，让他们互不影响。

正确案例2：但是这样做改动很大，即将类进行分解，同时会修改客户端，接下来我们看第三种改进的方式。

/** 单一职责（正确示范）
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-04 0:34
 */
public class SingleResponsibility2  {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    

        RoadVehicle roadVehicle = new RoadVehicle();
        roadVehicle.run("汽车");

        WaterVehicle waterVehicle = new WaterVehicle();
        waterVehicle.run("轮船");

        AirVehicle airVehicle = new AirVehicle();
        airVehicle.run("飞机");

    }
}

/**
 * 公路类
 */
class RoadVehicle{
    
    

    public void run(String vehicle){
    
    
        System.out.println(vehicle+"在公路上运行");
    }

}

/**
 * 天空类
 */
class AirVehicle{
    
    

    public void run(String vehicle){
    
    
        System.out.println(vehicle+"在天空中运行");
    }

}
/**
 * 天空类
 */
class WaterVehicle{
    
    

    public void run(String vehicle){
    
    
        System.out.println(vehicle+"在水中运行");
    }

}

改进方案3：直接修改Vehicle类，改动的代码比较少

/** 单一职责（错误示范）
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-04 0:34
 */
public class SingleResponsibility3  {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Vehicle3 vehicle = new Vehicle3();
        vehicle.runARoad("汽车");
        vehicle.runAir("飞机");
        vehicle.runWater("轮船");
    }
}

/**
 * 交通工具类Vehicle3
 * 1. 这种方式虽然违反了单一职责，但是在方法级别上并没有违法单一职责，仍然遵守我们的单一职责
 * 2.在业务量很小的时候，可以这样，但是业务量很多，而且不同类型很多，那就不太建议了
 */
class Vehicle3{
    
    

    public void runAir(String vehicle){
    
    
        System.out.println(vehicle+"在天上运行");
    }
    public void runWater(String vehicle){
    
    
        System.out.println(vehicle+"在水里运行");
    }

    public void runARoad(String vehicle){
    
    
        System.out.println(vehicle+"在公路上运行");
    }


}

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

2.接口隔离原则

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

案例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。
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

代码实现：

** 接口隔离原则（错误示范）
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-04 11:35
 */
public class Segregation1 {
    
    

}

/**
 *  接口
 */
interface Interface1{
    
    
    void operation1();
    void operation2();
    void operation3();
    void operation4();
    void operation5();

}

/**
 *  实现interface1接口 并且实现其中的五个方法
 */
class B1 implements Interface1{
    
    

    @Override
    public void operation1() {
    
    
        System.out.println("B1 中实现了operation1");
    }

    @Override
    public void operation2() {
    
    
        System.out.println("B1 中实现了operation2");
    }

    @Override
    public void operation3() {
    
    
        System.out.println("B1 中实现了operation3");
    }

    @Override
    public void operation4() {
    
    
        System.out.println("B1 中实现了operation4");
    }

    @Override
    public void operation5() {
    
    
        System.out.println("B1 中实现了operation5");
    }
}
/**
 *  实现interface1接口 并且实现其中的五个方法
 */
class D1 implements Interface1{
    
    

    @Override
    public void operation1() {
    
    
        System.out.println("D1 中实现了operation1");
    }

    @Override
    public void operation2() {
    
    
        System.out.println("D2 中实现了operation2");
    }

    @Override
    public void operation3() {
    
    
        System.out.println("D3 中实现了operation3");
    }

    @Override
    public void operation4() {
    
    
        System.out.println("D4 中实现了operation4");
    }

    @Override
    public void operation5() {
    
    
        System.out.println("D5 中实现了operation5");
    }
}
/**
 *  A类通过接口 Interface1 依赖使用B类 但是只会使用到 1，2，3，方法
 */
class A1{
    
    
    public void depend1(Interface1 i){
    
    
        i.operation1();

    }

    public void depend2(Interface1 i){
    
    
        i.operation2();

    }
    public void depend3(Interface1 i){
    
    
        i.operation3();

    }
}


/**
 *  C类通过接口 Interface1 依赖使用D类 但是只会使用到 1，4，2，方法
 */
class C1{
    
    
    public void depend1(Interface1 i){
    
    
        i.operation1();

    }

    public void depend4(Interface1 i){
    
    
        i.operation4();

    }
    public void depend5(Interface1 i){
    
    
        i.operation5();

    }
}

案例2：

分析传统方法的问题，使用接口隔离原则改进程序结构

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
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

代码实现：

/** 接口隔离原则（正确示范）
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-04 11:35
 */
public class Segregation2 {
    
    

    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());

        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();
    }
}

3.依赖倒转原则

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

高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象
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，把展现细节的任务交给他们的实现类去完成

案例1：

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

/** 接口依赖倒置原则
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-04 13:37
 */
public class DependencyInversion {
    
    
    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());
    }
}

案例2：

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

/** 接口依赖倒置原则
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-04 13:37
 */
public class DependencyInversion2 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Person2 person2 = new Person2();
        person2.receive(new Email2());
        person2.receive(new WeiXin());
    }
}

interface IReceiver{
    
    
    public String getInfo();
}

class Email2 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";
    }
}



class Person2 {
    
    
    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();
	}
}

思路图解：
在这里插入图片描述

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

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
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

自己想的案例：学了某个东西之后，最好自己去把这个思想，应用到具体的案例中，无论对错，首先你要试着去尝试应用，这样才不至于纸上谈兵，理解也更加透彻。

这是我根据这思想，自己想出来的具体案例：
在这里插入图片描述

4.里氏替换原则

1.OO中的继承性的思考和说明

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。
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
问题提出：在编程中，如何正确的使用继承? => 里氏替换原则

2.里氏替换原则的基本介绍

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。
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
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

案例1：


/**
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-04 16:23
 */
@Deprecated
public class Liskov {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    
        A a = new A();
        System.out.println("11-3=" + a.function1(11, 3));
        System.out.println("1-8=" + a.function1(1, 8));

        System.out.println("-----------------------");
        B b = new B();
        System.out.println("11-3=" + b.function1(11, 3));// 这里本意是求出11-3，结果变成了11+3
        System.out.println("1-8=" + b.function1(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.sum(11, 3));
    }

}

// A类
class A {
    
    
    // 返回两个数的差
    public int function1(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 function1(int a, int b) {
    
    
        return a + b;
    }

    public int sum(int a, int b) {
    
    
        return function1(a, b) + 9;
    }
}

原因分析与解决方法

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
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

/**
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-04 16:29
 */
public class Liskov2 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    

        A2 a = new A2();
        System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
        System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));

        System.out.println("-----------------------");
        B2 b = new B2();

        // 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 A2 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 B2 extends Base {
    
    
    // 如果B需要使用A类的方法,使用组合关系
    private A2 a = new A2();

    // 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);
    }
}

5.开闭原则

开闭原则的基本介绍

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。
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。

案例1：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

在这里插入图片描述

/** 开闭原则（错误案例）
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-04 19:18
 */
public class OcpTest1 {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 使用看看存在的问题
        GraphicEditor1 graphicEditor = new GraphicEditor1();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle1());
        graphicEditor.drawShape(new Circle1());
        graphicEditor.drawShape(new Triangle1());
    }

}
//这是一个用于绘图的类 [使用方，需使用图形绘图]
class GraphicEditor1 {
    
    
    // 接收Shape对象，然后根据type，来绘制不同的图形
    public void drawShape(Shape1 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(Shape1 r) {
    
    
        System.out.println(" 绘制矩形 ");
    }

    // 绘制圆形
    public void drawCircle(Shape1 r) {
    
    
        System.out.println(" 绘制圆形 ");
    }

    // 绘制三角形
    public void drawTriangle(Shape1 r) {
    
    
        System.out.println(" 绘制三角形 ");
    }
}

//Shape类，基类
class Shape1 {
    
    
    int m_type;
}

// 具体的图形为提供方，提供具体的绘图流程
class Rectangle1 extends Shape1 {
    
    
    Rectangle1() {
    
    
        super.m_type = 1;
    }
}

class Circle1 extends Shape1 {
    
    
    public Circle1() {
    
    
        super.m_type = 2;
    }
}

//新增画三角形
class Triangle1 extends Shape1 {
    
    
    Triangle1() {
    
    
        super.m_type = 3;
    }
}

在这里插入图片描述

优缺点分析

优点是比较好理解，简单易操作。
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。
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

改进思路分析：

把创建Shape2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
这样我们有新的图形种类时，只需要让新的图形类继承Shape2，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

案例2：

/** 开闭原则（正确案例案例）
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-04 19:18
 */
public class OcpTest2 {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 使用看看存在的问题
        GraphicEditor2 graphicEditor = new GraphicEditor2();
        graphicEditor.draw(new Rectangle2());
        graphicEditor.draw(new Circle2());
        graphicEditor.draw(new Triangle2());
    }

}


//Shape类，基类
abstract  class   Shape2 {
    
    
    abstract  void draw();
}
//这是一个用于绘图的类 [使用方，需使用图形绘图]
class GraphicEditor2   {
    
    


    // 接收Shape对象，然后根据多态的方式，根据传递过来不同类型的子类实例 来绘制不同的图形
    public void draw(Shape2 shape2 ) {
    
    
        shape2.draw();
    }
}

 class Circle2 extends Shape2 {
    
    

     @Override
     void draw() {
    
    
         System.out.println(" 绘制圆形 ");
     }
 }

class Rectangle2 extends Shape2 {
    
    

    @Override
    void draw() {
    
    
        System.out.println(" 绘制矩形 ");
    }
}

class Triangle2 extends Shape2 {
    
    

    @Override
    void draw() {
    
    
        System.out.println(" 绘制三角形 ");
    }
}

开闭原则的核心点：一个类中的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。

6.迪米特法则

迪米特法则的基本介绍:

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。

案例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
CollegeEmployee1 类不是 SchoolManager1 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

**
 * 迪米特法则(错误示例)
 */
public class Demeter {
    
    

    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());
        }
    }
}

案例2：

前面设计的问题在于SchoolManager1中， CollegeEmployee1类并不是SchoolManage1r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，我们将输出学院员工的方法封装到CollegeManager1，这样在SchoolManager1中就不会出现CollegeEmployee1类了
按照迪米特法则的意思就是：SchoolManager1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CollegeManage1r中

/**
 * 迪米特法则(正确示例)
 */
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
        SchoolManager1 schoolManager = new SchoolManager1();
        // 输出学院的员工id 和 学校总部的员工信息
        schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager1());
    }

}

//学校总部员工类
class Employee1 {
    
    
    private String id;

    public void setId(String id) {
    
    
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
    
    
        return id;
    }
}

//学院的员工类
class CollegeEmployee1 {
    
    
    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 CollegeManager1 {
    
    
    // 返回学院的所有员工
    public List<CollegeEmployee1> getAllEmployee() {
    
    
        List<CollegeEmployee1> list = new ArrayList<CollegeEmployee1>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
    
     // 这里我们增加了10个员工到 list
            CollegeEmployee1 emp = new CollegeEmployee1();
            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<CollegeEmployee1> list1 = getAllEmployee();
        System.out.println("------------学院员工------------");
        for (CollegeEmployee1 e : list1) {
    
    
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

//学校管理类
class SchoolManager1 {
    
    
    // 返回学校总部的员工
    public List<Employee1> getAllEmployee() {
    
    
        List<Employee1> list = new ArrayList<Employee1>();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
    
     // 这里我们增加了5个员工到 list
            Employee1 emp = new Employee1();
            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(CollegeManager1 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<Employee1> list2 = this.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学校总部员工------------");
        for (Employee1 e : list2) {
    
    
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

7.合成复用原则

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承

在这里插入图片描述
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