一设计模式的目的

设计模式是为了让程序(软件)，具有更好

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

二单一职责原则

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

这个问题经常会出现在我的代码中

2.1 职责混乱

public class SingleResponsibility1 {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Vehicle vehicle = new Vehicle();
        vehicle.run("摩托车");
        vehicle.run("汽车");
        vehicle.run("飞机");
    }

}

// 交通工具类
// 方式1
// 1. 在方式1 的run方法中，违反了单一职责原则
// 2. 解决的方案非常的简单，根据交通工具运行方法不同，分解成不同类即可
class Vehicle {
    public void run(String vehicle) {
        System.out.println(vehicle + " 在公路上运行....");
    }
}

问题：飞机也变成在公路上运行的了。

2.2 解决办法

可以每种类型的交通工具单独一个类(标准)
也可以每种类型的交通工具单独一个方法
核心是职责单一，具体使用哪种视复杂情况而定

2.3 单一职责原则注意事项和细节

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(就是上面的2.2)

三接口隔离原则

(Interface Segregation Principle)

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（解读:虽然实际依赖是B,但我们的依赖是Interface1，面向接口编程嘛，接口负责定义。那如果是接口，也应该是最小的接口）

image.png

3.1处理原则

将接口 Interface1 拆分为独立的几个接口(这里我们拆分成 3 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

3.2 应用实例

原来 B和D都要实现Interface1的5个方法

现在拆分了Interface1

// 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");
    }

}

image.png

四依赖倒转原则

4.1 概念

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

4.2 例子-发送邮件

public class DependecyInversion {

    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";
    }
}

class Person {
    public void receive(Email email ) {
        System.out.println(email.getInfo());
    }
}

分析
优点：简单，比较容易想到
缺点：如果我们获取的对象是微信，短信等等，则新增类，同时Perons也要增加相应的接收方法
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, 这样我们就符合依赖倒转原则

4.3 优化方案

package com.atguigu.principle.inversion.improve;

public class DependecyInversion {

    public static void main(String[] args) {
        //客户端无需改变
        Person person = new Person();
        person.receive(new Email());
        
        person.receive(new WeiXin());
    }

}

//定义接口
interface IReceiver {
    public String getInfo();
}

class Email 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";
    }
}

//方式2
class Person {
    //这里我们是对接口的依赖
    public void receive(IReceiver receiver ) {
        System.out.println(receiver.getInfo());
    }
}

4.4 依赖关系传递的三种方式

接口传递
构造方法传递
setter 方式传递

这个感觉没什么好说的就是看依赖是作为 方法参数/set方法参数/构造方法参数.

4.5 注意事项和细节

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(本质就是本来可以利用多态进行扩展)，利于程序扩展
和优化
继承时遵循里氏替换原则

五里氏替换原则

5.1 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

就是父类一变，子类都会受到影响（重写的我觉得不会）

5.2 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。
总结

如果我们想要继承某个类时，可以考虑将所有的·不需要重写的方法·（不可能全重写，不然为什么还要继承）单独抽取到一个更高层次的类中。然后将要重写的方法设置成抽象的，等待子类来实现。这样本来A要继承B,现在AB是同级了。耦合降低
上面的透明就是用子类或父类应该效果一样，这样就不能重写了（重写多了，多态很有可能会导致我们的预期值和实际值不符）

5.3 问题代码

public class Liskov {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        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));//这里本意是求出11-3
        System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));// 1-8
        System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
        
        

    }

}

// A类
class A {
    // 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 B extends A {
    //这里，重写了A类的方法, 可能是无意识
    public int func1(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public int func2(int a, int b) {
        return func1(a, b) + 9;
    }
}

5.4 继承是为了扩展，而不是重写(关系提升)

就是5.1 总结的第一点

public class Liskov {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        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();
        //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));// 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 A 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 B extends Base {
    //如果B需要使用A类的方法,使用组合关系
    private A a = new A();
    
    //这里，重写了A类的方法, 可能是无意识
    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);
    }
}

六开闭原则(Open Closed Principle)

6.1 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。

6.2 示例

本质是使用抽象，通过实现来扩展（第二条原则）

public class Ocp {

    public static void main(String[] args) {
        //使用看看存在的问题
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
        graphicEditor.drawShape(new Circle());
        graphicEditor.drawShape(new Triangle());
        graphicEditor.drawShape(new OtherGraphic());
    }

}

//这是一个用于绘图的类 [使用方]
class GraphicEditor {
    //接收Shape对象，调用draw方法
    public void drawShape(Shape s) {
        s.draw();
    }

    
}

//Shape类，基类
abstract class Shape {
    int m_type;
    
    public abstract void draw();//抽象方法
}

class Rectangle extends Shape {
    Rectangle() {
        super.m_type = 1;
    }

    @Override
    public void draw() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 绘制矩形 ");
    }
}

class Circle extends Shape {
    Circle() {
        super.m_type = 2;
    }
    @Override
    public void draw() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 绘制圆形 ");
    }
}

//新增画三角形
class Triangle extends Shape {
    Triangle() {
        super.m_type = 3;
    }
    @Override
    public void draw() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 绘制三角形 ");
    }
}

//新增一个图形
class OtherGraphic extends Shape {
    OtherGraphic() {
        super.m_type = 4;
    }

    @Override
    public void draw() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 绘制其它图形 ");
    }
}

七迪米特法则

7.1 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。

就是类和类之间如果有耦合，最好不要用局部变量。

7.2 错误示例

    //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());
        }
    }

7.3 改进

原因：减少耦合性

    //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. 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<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学校总部员工------------");
        for (Employee e : list2) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

7.4 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

八合成复用原则（Composite Reuse Principle）

8.1 基本原则

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承

image.png

参考

尚硅谷-设计模式

（一）七大原则

（一）七大原则

一设计模式的目的

二单一职责原则

2.1 职责混乱

2.2 解决办法

2.3 单一职责原则注意事项和细节

三接口隔离原则

3.1处理原则

3.2 应用实例

四依赖倒转原则

4.1 概念

4.2 例子-发送邮件

4.3 优化方案

4.4 依赖关系传递的三种方式

4.5 注意事项和细节

五里氏替换原则

5.1 OO 中的继承性的思考和说明

5.2 基本介绍

5.3 问题代码

5.4 继承是为了扩展，而不是重写(关系提升)

六开闭原则(Open Closed Principle)

6.1 基本介绍

6.2 示例

七迪米特法则

7.1 基本介绍

7.2 错误示例

7.3 改进

7.4 注意事项和细节

八合成复用原则（Composite Reuse Principle）

8.1 基本原则

参考

（一）七大原则

一 设计模式的目的

二 单一职责原则

2.1 职责混乱

2.2 解决办法

2.3 单一职责原则注意事项和细节

三 接口隔离原则

3.1处理原则

3.2 应用实例

四 依赖倒转原则

4.1 概念

4.2 例子-发送邮件

4.3 优化方案

4.4 依赖关系传递的三种方式

4.5 注意事项和细节

五 里氏替换原则

5.1 OO 中的继承性的思考和说明

5.2 基本介绍

5.3 问题代码

5.4 继承是为了扩展，而不是重写(关系提升)

六 开闭原则(Open Closed Principle)

6.1 基本介绍

6.2 示例

七 迪米特法则

7.1 基本介绍

7.2 错误示例

7.3 改进

7.4 注意事项和细节

八 合成复用原则（Composite Reuse Principle）

8.1 基本原则

参考

一设计模式的目的

二单一职责原则

三接口隔离原则

四依赖倒转原则

五里氏替换原则

六开闭原则(Open Closed Principle)

七迪米特法则

八合成复用原则（Composite Reuse Principle）