写在前面
- 记录学习设计模式的笔记
- 提高对设计模式的灵活运用
学习地址
https://www.bilibili.com/video/BV1G4411c7N4
https://www.bilibili.com/video/BV1Np4y1z7BU
参考文章
http://c.biancheng.net/view/1317.html
项目源码
https://gitee.com/zhuang-kang/DesignPattern
3，软件设计原则
在软件开发中，为了提高软件系统的可维护性和可复用性，增加软件的可扩展性和灵活性，程序员要尽量根据6条原则来开发程序，从而提高软件开发效率、节约软件开发成本和维护成本。
3.1 开闭原则
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。
因为抽象灵活性好，适应性广，只要抽象的合理，可以基本保持软件架构的稳定。而软件中易变的细节可以从抽象派生来的实现类来进行扩展，当软件需要发生变化时，只需要根据需求重新派生一个实现类来扩展就可以了。
3.2 里氏代换原则
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：任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。通俗理解：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。换句话说，子类继承父类时，除添加新的方法完成新增功能外，尽量不要重写父类的方法。
如果通过重写父类的方法来完成新的功能，这样写起来虽然简单，但是整个继承体系的可复用性会比较差，特别是运用多态比较频繁时，程序运行出错的概率会非常大。
里氏代换原则错误示范
package com.zhuang.principle.liskov;
/**
* @Classname Liskov
* @Description 里氏代换原则错误示范
* @Date 2021/3/15 13:58
* @Created by dell
*/
public class Liskov {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
System.out.println("11-3=" +a.fun1(11,3));
System.out.println("11-8=" +a.fun1(11,8));
System.out.println("===================");
B b = new B();
System.out.println("11-3="+b.fun1(11,3));
System.out.println("1-8="+b.fun1(1,8));
System.out.println("11+3+9="+b.fun2(11,3));
}
}
class A{
//返回两个数的差
public int fun1(int num1,int num2){
return num1-num2;
}
}
//B类继承A 增加新功能，完成两个数相加，然后和9求和
class B extends A{
@Override
public int fun1(int a, int b) {
return a+b;
}
public int fun2(int a, int b) {
return fun1(a,b)+9;
}
}
里氏代换原则正确示范
package com.zhuang.principle.liskov;
/**
* @Classname Liskov2
* @Description 里氏代换原则
* @Date 2021/3/15 14:13
* @Created by dell
*/
public class Liskov2 {
public static void main(String[] args) {
Base base = new Base();
base.add(5,6);
base.sub(6,2);
Sub sub = new Sub();
sub.mul(5,6);
sub.div(10,2);
}
}
class Base {
//通用加法运算
public void add(int a, int b) {
System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a + b));
}
//通用减法运算
public void sub(int a, int b) {
System.out.println(a + "-" + b + "=" + (a - b));
}
}
class Sub extends Base {
//子类特有乘法运算
public void mul(int a, int b) {
System.out.println(a + "*" + b + "=" + (a * b));
}
//子类特有除法运算
public void div(int a, int b) {
System.out.println(a + "/" + b + "=" + (a / b));
}
}
3.3 依赖倒转原则
高层模块不应该依赖低层模块，两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。简单的说就是要求对抽象进行编程，不要对实现进行编程，这样就降低了客户与实现模块间的耦合。
依赖倒转原则错误示范
package com.zhuang.principle.inversion;
/**
* @Classname DependenceInversion1
* @Description 依赖倒转原则错误示范
* @Date 2021/3/15 13:20
* @Created by dell
*/
public class DependenceInversion1 {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.receive(new Email());
person.receive(new WeiXin());
}
}
//定义接口
interface IReceiver{
public String getInfo();
}
class WeiXin implements IReceiver{
@Override
public String getInfo() {
return "发送微信消息...";
}
}
class Email implements IReceiver{
@Override
public String getInfo() {
return "发送邮件消息...";
}
}
//对接口的依赖
class Person{
public void receive(IReceiver receiver){
System.out.println(receiver.getInfo());
}
}
依赖倒转原则正确示范
package com.zhuang.principle.inversion;
/**
* @Classname DependenceInversion2
* @Description 依赖倒转原则正确示范
* @Date 2021/3/15 13:27
* @Created by dell
*/
public class DependenceInversion2 {
public static void main(String[] args) {
Client client = new Client();
client.receive(new Emailiml());
client.receive(new WXimpl());
}
}
interface IReceive{
public void printInfo(Integer uid);
}
class WXimpl implements IReceive {
@Override
public void printInfo(Integer uid) {
System.out.println("发送微信消息"+uid);
}
}
class Emailiml implements IReceive {
@Override
public void printInfo(Integer uid) {
System.out.println("发送邮件信息"+uid);
}
}
class Client{
public void receive(IReceive receive){
receive.printInfo(12345);
}
}
面向对象的开发很好的解决了这个问题，一般情况下抽象的变化概率很小，让用户程序依赖于抽象，实现的细节也依赖于抽象。即使实现细节不断变动，只要抽象不变，客户程序就不需要变化。这大大降低了客户程序与实现细节的耦合度。
3.4 接口隔离原则
客户端不应该被迫依赖于它不使用的方法；一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。
接口隔离原则
package com.zhuang.principle.segregation;
/**
* @Classname Sergregation
* @Description 接口隔离原则
* @Date 2021/3/15 13:02
* @Created by dell
*/
public class Sergregation {
public static void main(String[] args) {
C c = new C();
c.depend1(new A());
c.depend2(new A());//C类通过接口去依赖A类
c.depend3(new A());
System.out.println("=======================");
D d = new D();
d.depend1(new B());
d.depend4(new B());//D类通过接口去依赖B类
d.depend5(new B());
}
}
interface interface1{
void operation1();
}
interface interface2{
void operation2();
void operation3();
}
interface interface3{
void operation4();
void operation5();
}
class A implements interface1,interface2{
@Override
public void operation1() {
System.out.println("A 实现了operation1.....");
}
@Override
public void operation2() {
System.out.println("A 实现了operation2......");
}
@Override
public void operation3() {
System.out.println("A 实现了operation3......");
}
}
class B implements interface1,interface3{
@Override
public void operation1() {
System.out.println("B 实现了operation1.....");
}
@Override
public void operation4() {
System.out.println("B 实现了operation4.....");
}
@Override
public void operation5() {
System.out.println("B 实现了operation5.....");
}
}
//C类通过接口interface1，interface2依赖使用A类 只会使用到1,2,3方法
class C{
public void depend1(interface1 i){
i.operation1();
}
public void depend2(interface2 i){
i.operation2();
}
public void depend3(interface2 i){
i.operation3();
}
}
//D类通过接口interface1，interface3 依赖使用B类，用到1,4,5方法
class D{
public void depend1(interface1 i){
i.operation1();
}
public void depend4(interface3 i){
i.operation4();
}
public void depend5(interface3 i){
i.operation5();
}
}
3.5 迪米特法则
迪米特法则又叫最少知识原则。
只和你的直接朋友交谈，不跟“陌生人”说话（Talk only to your immediate friends and not to strangers）。
其含义是：如果两个软件实体无须直接通信，那么就不应当发生直接的相互调用，可以通过第三方转发该调用。其目的是降低类之间的耦合度，提高模块的相对独立性。
迪米特法则中的“朋友”是指：当前对象本身、当前对象的成员对象、当前对象所创建的对象、当前对象的方法参数等，这些对象同当前对象存在关联、聚合或组合关系，可以直接访问这些对象的方法。
下面看一个例子来理解迪米特法则
【例】明星与经纪人的关系实例
明星由于全身心投入艺术，所以许多日常事务由经纪人负责处理，如和粉丝的见面会，和媒体公司的业务洽淡等。这里的经纪人是明星的朋友，而粉丝和媒体公司是陌生人，所以适合使用迪米特法则。
类图如下：
代码如下：
明星类（Star）
public class Star {
private String name;
public Star(String name) {
this.name=name;
}
public String getName() {
return name;
}
}
粉丝类（Fans）
public class Fans {
private String name;
public Fans(String name) {
this.name=name;
}
public String getName() {
return name;
}
}
媒体公司类（Company）
public class Company {
private String name;
public Company(String name) {
this.name=name;
}
public String getName() {
return name;
}
}
经纪人类（Agent）
public class Agent {
private Star star;
private Fans fans;
private Company company;
public void setStar(Star star) {
this.star = star;
}
public void setFans(Fans fans) {
this.fans = fans;
}
public void setCompany(Company company) {
this.company = company;
}
public void meeting() {
System.out.println(fans.getName() + "与明星" + star.getName() + "见面了。");
}
public void business() {
System.out.println(company.getName() + "与明星" + star.getName() + "洽淡业务。");
}
}
3.6 合成复用原则
合成复用原则是指：尽量先使用组合或者聚合等关联关系来实现，其次才考虑使用继承关系来实现。
通常类的复用分为继承复用和合成复用两种。
继承复用虽然有简单和易实现的优点，但它也存在以下缺点：
- 继承复用破坏了类的封装性。因为继承会将父类的实现细节暴露给子类，父类对子类是透明的，所以这种复用又称为“白箱”复用。
- 子类与父类的耦合度高。父类的实现的任何改变都会导致子类的实现发生变化，这不利于类的扩展与维护。
- 它限制了复用的灵活性。从父类继承而来的实现是静态的，在编译时已经定义，所以在运行时不可能发生变化。
采用组合或聚合复用时，可以将已有对象纳入新对象中，使之成为新对象的一部分，新对象可以调用已有对象的功能，它有以下优点：
- 它维持了类的封装性。因为成分对象的内部细节是新对象看不见的，所以这种复用又称为“黑箱”复用。
- 对象间的耦合度低。可以在类的成员位置声明抽象。
- 复用的灵活性高。这种复用可以在运行时动态进行，新对象可以动态地引用与成分对象类型相同的对象。
下面看一个例子来理解合成复用原则
【例】汽车分类管理程序
汽车按“动力源”划分可分为汽油汽车、电动汽车等；按“颜色”划分可分为白色汽车、黑色汽车和红色汽车等。如果同时考虑这两种分类，其组合就很多。类图如下：
从上面类图我们可以看到使用继承复用产生了很多子类，如果现在又有新的动力源或者新的颜色的话，就需要再定义新的类。我们试着将继承复用改为聚合复用看一下。
写在最后
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