设计模式常用的七大原则

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

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 序 程序( 软件) ,具有更好:

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:
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”

 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

单 一职责原 则 注 意事项和细节
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

 则 接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

1) 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

3) 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。
4) 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。

应用实例
1) 类A通过接口Interface1依赖类B,类C通过接口Interface1依赖类D,请编写代码完成此应用实例。

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
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
4) 代码实现 

 依 赖倒转原则

基本介绍
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

 里氏替换原

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。

 该看个程序, 思考下问题和解决思路

class A {
public int func1(int num1, int num2) {
return num1 - num2;
}}
class B extends A {
public int func1(int a, int b) {
return a + b;}
public int func2(int a, int b) {
return func1(a, b) + 9;
}}
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));
System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));
System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
}

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

 开闭原

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

看一个画图形的功能。
类图设计,如下:

public class Test {
public static void main(String[] args) {
}}
class GraphicEditor {
public void drawShape(Shape s) {
if (s.m_type == 1)
drawRectangle(s);
else if (s.m_type == 2)
drawCircle(s);
}
public void drawRectangle(Shape r) {
System.out.println(" 矩形 ");}
public void drawCircle(Shape r) {
System.out.println(" 圆形 ");
}}
class Shape {
int m_type;
}
class Rectangle extends Shape {
Rectangle() {
super.m_type = 1;
}}
class Circle extends Shape {
Circle() {
super.m_type = 2;
}}

 方式1 1 的优缺点
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,我们需要做如下修改,修改的地方较多

方式1 1 的改进的思路分析
改进的思路分析
思 路 :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,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 修 -> 满足了开闭原则

 迪 米特法则

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

 合成复用原则(Composite Reuse Principle)

基本介绍
原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承

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

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