Java设计模式之设计的6大原则（开闭原则，里氏代换原则，依赖倒转原则，接口隔离原则，最少知道原则，合成复用原则）

1. 开闭原则

核心思想：一个对象对外扩展开发，对修改关闭

意思就是:对类的改动是通过增加代码进行的，而不是修改现有的代码。
也就是说软件开发人员一旦写出了可以运行的代码，就不应该去改动它，而是要保证它能一直运行下去，这就需要借助抽象和多态，即 把可能变化的内容抽象出来，从而使抽象的部分是相对稳定的，而具体的实现则是可以改变和扩展的。

示例：搜狗输入法换肤

代码实现：

public abstract class AbstractSkin {//  声明抽象方法public abstract void display();
}
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public class DefaultSpecificSkin extends AbstractSkin{//  实现抽象方法@Overridepublic void display() {System.out.println("使用默认皮肤");}
}
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public class MySpecificSkin extends AbstractSkin {//  实现抽象方法@Overridepublic void display() {System.out.println("使用自定义皮肤");}
}
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public class SouGouInput {private AbstractSkin skin;
//  获得皮肤SouGouInput(AbstractSkin skin) {this.skin = skin;}public void display() {skin.display();}
}
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public class Test {public static void main(String[] args) {//        使用默认皮肤DefaultSpecificSkin skin = new DefaultSpecificSkin();
//        使用自定义皮肤MySpecificSkin skinToMe = new MySpecificSkin();
//        加载皮肤SouGouInput input1 = new SouGouInput(skin);SouGouInput input2 = new SouGouInput(skinToMe);input1.display();input2.display();}
}

2. 里氏代换原则

核心思想：在任何父类出现的地方都可以用它的子类来替代

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。

示例：正方形继承长方形

上图中，+ resize(Rectangle rectangle):void 具体方法如下：

public void resize(Rectangle rectangle) {//      判断如果宽比长小，进行拓宽处理while (rectangle.getWidth() <= rectangle.getLength()) {rectangle.setWidth(rectangle.getWidth() + 1);}
}

由图可知，该结构弊端在于，若子类为正方形，且重写的方法为将宽和高设置为相等，若调用resize(Rectangle rectangle)方法，则将陷入死循环，因此父类不能用子类来代替，不满足里氏代换法则

改进方式：不采取继承，采用共有方法调用共同接口，独有方法调用独有对象

代码实现：

//方形接口
public interface Quadrilateral {public double getLength();public double getWidth();
}
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//正方形
public class Square implements Quadrilateral{private double side;public double getSide() {return side;}public void setSide(double side) {this.side = side;}@Overridepublic double getLength() {return side;}@Overridepublic double getWidth() {return side;}
}
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//长方形
public class Rectangle implements Quadrilateral{private double length;private double width;public void setLength(double length) {this.length = length;}public void setWidth(double width) {this.width = width;}@Overridepublic double getLength() {return length;}@Overridepublic double getWidth() {return width;}
}
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//方形案例
public class RectangleDemo {/** 进行拓宽处理，针对长方形* */public void resize(Rectangle rectangle) {//      判断如果宽比长小，进行拓宽处理while (rectangle.getWidth() <= rectangle.getLength()) {rectangle.setWidth(rectangle.getWidth() + 1);}}/** 长宽打印，针对所有图形* */public void printLengthAndWidth(Quadrilateral quadrilateral) {System.out.println("长：" + quadrilateral.getLength());System.out.println("宽：" + quadrilateral.getWidth());}
}

printLengthAndWidth()方法针对的是所有图形，所以参数为方形接口
resize()方法针对的是长方形，所以参数只为长方形对象
所以由案例可以发现，若实在要重写父类方法，可以采用接口实现的方式

3. 依赖倒转原则

核心思想：高层模块不应该依赖底层模块，两者都应该依赖其抽象；抽象不应该依赖细节(抽象类或者接口不用实现具体的操作方法)，细节应该依赖抽象(实现类应该要依据抽象方法具体实现操作)

面向接口编程，使用接口或抽象类制定好规范，把涉及具体的操作任务交给他们的实现类去完成
简单来说，即要求对抽象进行编程，不要对实现进行编程，降低模块间的耦合

示例：组装电脑

现要组装一台电脑，需要配件CPU、硬盘、内存条，普通设计模式为：

可以看到组件与电脑耦合性很高，如果要换CPU、硬盘、内存条，则Computer对象中也要进行代码更改，不符合开闭原则

改进方法：

可以看到Computer对象内部组合的是接口，这样若想更换电脑组价，只需要实现该组件接口就行

4. 接口隔离原则

核心思想：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

简单来讲，若一个类继承另一个类或实现一个接口，则父类的方法必定全部被继承或该接口所有方法需要全部实现，那么就会出现对于子类来说多余的不使用的方法；
对于接口的功能设计应该是可以进行隔离的，即按照需要实现相应接口的功能

示例：安全门

需要创建一个品牌安全门，该安全门具有防火、防水、防盗的功能。可以将防火、防水、防盗功能提取成一个接口，形成一套规范，如下图：

上面设计存在的问题在于，若创建另外一个品牌，且只需要防水、防盗功能，若实现SafetyDoor接口则违背了接口隔离原则

改进方法：

将接口功能隔离，不同安全门按照需要实现相应接口

5. 最少知道原则

核心思想：一个对象应该对其他对象保持最少的了解，降低耦合

又叫迪米特法则。
即一个类对自己依赖的类知道的越少越好（耦合性越低）。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，我们称出现在成员变量，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。

示例：明星与经纪人的关系

明星由于投入艺术，所以许多日常事务由经纪人负责，如和粉丝见面会，和媒体公司的业务洽谈等。这里的经纪人是明星的朋友，而粉丝和媒体公司是陌生人，所以适合使用最少知道原则。

6. 合成复用原则

核心思想：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
关于关系的详细说明，可以看 Java设计模式之UML类图( 类的表示方法,一般关联关系,聚合关系,组合关系,依赖关系,继承关系,实现关系)

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。因为成员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员对象类型相同的对象。

示例：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，其组合就很多。如图：

改进方法：如上图所知，若使用继承复用会产生很多子类，如果又有新的动力源或者新的颜色，就需要再定义许多新的类，所以可以根据特性改为聚合复用方式，如下图：