设计模式之七大原则(设计模式的七大原则)
记忆方法：开接一单里迪合。
1 开闭原则
1.1 简介
开闭原则的意思是：对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。简言之，是为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。
1.2 反面Demo
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
graphicEditor.drawShape(new Circle());
// 新增绘制三角形
graphicEditor.drawShape(new Triangle());
}
}
// 图形基类
class Shape {
int type;
}
// 继承Shape的矩形类
class Rectangle extends Shape {
Rectangle() {super.type = 1;}
}
// 继承Shape的圆形类
class Circle extends Shape {
Circle() {super.type = 2;}
}
// 新增三角形类，继承Shape类
class Triangle extends Shape {
Triangle() {super.type = 3;}
}
// 绘图类
class GraphicEditor {
public void drawShape(Shape shape) {
if (shape.type == 1) drawRectangle();
if (shape.type == 2) drawCircle();
// 新增三角形绘制
if (shape.type == 3) drawTriangle();
}
private void drawRectangle() {System.out.println("绘制矩形");}
private void drawCircle() {System.out.println("绘制圆形");}
// 新增绘制三角形方法
private void drawTriangle() {System.out.println("绘制三角形");}
}
1.3 正面Demo
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
graphicEditor.drawShape(new Circle());
// 新增绘制三角形
graphicEditor.drawShape(new Triangle());
}
}
// 图形基类，抽象类
abstract class Shape {
public abstract void draw();
}
// 矩形类
class Rectangle extends Shape {
@Override
public void draw() {System.out.println("绘制矩形");}
}
// 圆形类
class Circle extends Shape {
@Override
public void draw() {System.out.println("绘制圆形");}
}
// 三角形类
class Triangle extends Shape {
@Override
public void draw() {System.out.println("绘制三角形");}
}
// 绘图类
class GraphicEditor {
public void drawShape(Shape shape) {
shape.draw();
}
}
2 接口隔离原则
2.1 简介
这个原则的意思是：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。
2.2 反面Demo
interface Interface1 {
void method1();
void method2();
void method3();
void method4();
void method5();
}
class A implements Interface1{
@Override
public void method1() {
System.out.println("用到method1");
}
@Override
public void method2() {
System.out.println("用到method2");
}
@Override
public void method3() {
System.out.println("用到method3");
}
@Override
public void method4() {}
@Override
public void method5() {}
}
class B implements Interface1{
@Override
public void method1() {
System.out.println("用到method1");
}
@Override
public void method2() {}
@Override
public void method3() {}
@Override
public void method4() {
System.out.println("用到method4");
}
@Override
public void method5() {
System.out.println("用到method5");
}
}
class Test{
public static void main(String[] args) {
Interface1 a = new A();
Interface1 b = new B();
//A用到了1,2,3
a.method1();
a.method2();
a.method3();
//B用到了1,4,5
b.method1();
b.method4();
b.method5();
}
}
2.3 正面Demo
interface Interface1 {
void method1();
}
interface Interface2 {
void method2();
void method3();
}
interface Interface3 {
void method4();
void method5();
}
class A implements Interface1,Interface2{
@Override
public void method1() {
System.out.println("用到method1");
}
@Override
public void method2() {
System.out.println("用到method2");
}
@Override
public void method3() {
System.out.println("用到method3");
}
}
class B implements Interface1,Interface3{
@Override
public void method1() {
System.out.println("用到method1");
}
@Override
public void method4() {
System.out.println("用到method4");
}
@Override
public void method5() {
System.out.println("用到method5");
}
}
class Test{
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
B b = new B();
//A用到了1,2,3
a.method1();
a.method2();
a.method3();
//B用到了1,4,5
b.method1();
b.method4();
b.method5();
}
}
3 依赖倒转原则
3.1 简介
这个原则是开闭原则的基础，具体内容：针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。
3.2 反例Demo
public class Test {
public static void main(String[] args) {
People people=new People();
people.bug(new Qingcai());
}
}
class People {
public void bug(Qingcai qingcai){
qingcai.run();
}
}
class Qingcai {
public void run(){
System.out.println("买到了青菜");
}
}
3.3 正例Demo
public class Test {
public static void main(String[] args) {
People people=new People();
people.buy(new Qingcai());
people.buy(new Luobo());
}
}
interface Shucai {
void run();
}
class People {
public void buy(Shucai shucai){
shucai.run();
}
}
class Qingcai implements Shucai{
@Override
public void run(){
System.out.println("买到了青菜");
}
}
class Luobo implements Shucai {
@Override
public void run() {
System.out.println("买到了萝卜");
}
}
4 单一职责原则
4.1 简介
单一职责原则的基本思想是各司其职，即每个模块，类或者方法只承担单个职责，避免多个职责交叉，从而导致修改其中一个职责的时候，影响另外一个职责。
#单一职责的优点：
降低类的复杂度，一个类只负责一项职责。
提高类的可读性，可维护性。
降低变更引起的风险。
通常情况下，我们应该遵守单一职责原则，只有逻辑足够简单，才可以在代码级别违反单一职责原则：只有当类中方法数量足够少，可以在方法级别保持单一职责原则。
4.2 反面Demo
public class SingleResponsibilityNegative {
public static void main(String[] args) {
Vehicle vehicle = new Vehicle();
vehicle.run("汽车");
vehicle.run("轮船");
vehicle.run("飞机");
}
}
class Vehicle{
public void run(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"在公路上跑...");
}
}
4.3 正面Demo
public class SingleResponsibilityPositive {
public static void main(String[] args) {
Vehicle vehicle = new Vehicle();
vehicle.run("汽车");
vehicle.runWater("轮船");
vehicle.runAir("飞机");
}
}
class Vehicle{
public void run(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"在公路上跑...");
}
public void runWater(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"在水上上跑...");
}
public void runAir(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"在天上上飞...");
}
}
5 里氏代换原则
5.1 简介
里氏代换原则是面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。LSP 是继承复用的基石，只有当派生类可以替换掉基类，且软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而派生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对开闭原则的补充。实现开闭原则的关键步骤就是抽象化，而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。
5.2 反面Demo
public class Test {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
a.run();
System.out.println("将子类替换成父类：");
B b = new B();
b.run();
}
}
class A {
public void run(){
System.out.println("父类执行");
}
}
class B extends A {
public void run(){
System.out.println("子类执行");
}
}
#注：我每次使用子类替换父类的时候，还要担心这个子类有没有可能导致问题。此处子类不能直接替换成父类，故没有遵循里氏替换原则。
5.3 正面Demo1
public class Test {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
a.run();
System.out.println("将子类替换成父类：");
B b = new B();
b.run();
b.runOwn();
}
}
class A {
public void run(){
System.out.println("父类执行");
}
}
class B extends A {
public void runOwn(){
System.out.println("子类执行");
}
}
5.4 正面Demo2
当子类覆盖或实现父类的方法时，方法的前置条件（即方法的形参）要比父类方法的输入参数更宽松。我们可以发现他并不是重写，而是方法重载，因为参数不一样，所以他其实是对继承的规范化，为了更好的使用继承。
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
a.run(new HashMap());
System.out.println("将子类替换成父类：");
B b = new B();
b.run(new HashMap());
}
}
class A {
public void run(HashMap hashMap){
System.out.println("父类执行");
}
}
class B extends A {
public void run(Map map){
System.out.println("子类执行");
}
}
6 迪米特法则，又称最少知道原则
6.1 简介
最少知道原则是指：一个实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。
6.2 反面Demo
class Computers{
public void closeFile(){
System.out.println("关闭文件");
}
public void closeScreen(){
System.out.println("关闭屏幕");
}
public void powerOff(){
System.out.println("断电");
}
}
class Person{
private Computers computers;
public void offComputers(){
computers.closeFile();
computers.closeScreen();
computers.powerOff();
}
}
6.2 正面Demo
当用户关闭电脑时，需要调用计算机的各个方法，但是这些方法的细节太多了，会出现用户流程出错，遗漏调用等等，对于用户来言，他只需要知道关机按钮就够了。
class Computers{
public void closeFile(){
System.out.println("关闭文件");
}
public void closeScreen(){
System.out.println("关闭屏幕");
}
public void powerOff(){
System.out.println("断电");
}
public void offComputers(){
closeFile();
closeScreen();
powerOff();
}
}
class Person{
private Computers computers;
public void offComputers(){
computers.offComputers();
}
}
7 合成复用原则
合成复用原则是指：尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。
总结：七大设计原则已附有相应的正反例，希望对您的学习有帮助，如有需要可以私信我相互学习。
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