设计模式七大原则知识概括

  • 设计模式的目的
  • 设计模式七大原则
  • 单一职责原则
  • 接口隔离原则
  • 依赖倒转(倒置)原则
  • 里氏替换原则
  • 开闭原则
  • 迪米特法则
  • 合成复用原则
  • 设计原则核心思想

设计模式的目的

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,设计模式是为了让程序(软件),具有如下更好的特性:
    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”
  • Scott Mayers 在其巨著《Effective C++》 就曾经说过: C++老手和 C++新手的区别就是前者手背上有很多伤疤

设计模式七大原则

简述:

  • 设计模式原则,其实就是程序员在编程时,应当遵守的原则, 也是各种设计模式的基础(即: 设计模式为什么这样设计的依据)
  • 设计模式常用的七大原则有:
    ①单一职责原则
    ②接口隔离原则
    ③依赖倒转(倒置)原则
    ④里氏替换原则
    ⑤开闭原则
    ⑥迪米特法则
    ⑦合成复用原则

单一职责原则

单一职责原则的基本介绍:

  • 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

单一职责原则的案例一:

  • 应用实例:以交通工具案例讲解
  • 未准守单一职责原则
public class SingleResponsibility1 {public static void main(String[] args) {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....");}
}

单一职责原则的案例二:

  • 完全准守单一职责原则,对类进行拆解,实现单一职责原则
public class SingleResponsibility2 {public static void main(String[] args) {RoadVehicle roadVehicle = new RoadVehicle();roadVehicle.run("摩托车");roadVehicle.run("汽车");AirVehicle airVehicle = new AirVehicle();airVehicle.run("飞机");}}//方案2的分析
//1. 遵守单一职责原则
//2. 但是这样做的改动很大,即将类分解,同时修改客户端
//3. 改进:直接修改Vehicle 类,改动的代码会比较少=>方案3
class RoadVehicle {public void run(String vehicle) {System.out.println(vehicle + "公路运行");}
}class AirVehicle {public void run(String vehicle) {System.out.println(vehicle + "天空运行");}
}class WaterVehicle {public void run(String vehicle) {System.out.println(vehicle + "水中运行");}
}

单一职责原则的案例三:

  • 没有完全准守单一职责原则,对方法进行拆解,实现单一职责原则
public class SingleResponsibility3 {public static void main(String[] args) {Vehicle2 vehicle2  = new Vehicle2();vehicle2.run("汽车");vehicle2.runWater("轮船");vehicle2.runAir("飞机");}}//方式3的分析
//1. 这种修改方法没有对原来的类做大的修改,只是增加方法
//2. 这里虽然没有在类这个级别上遵守单一职责原则,但是在方法级别上,仍然是遵守单一职责
class Vehicle2 {public void run(String vehicle) {//处理System.out.println(vehicle + " 在公路上运行....");}public void runAir(String vehicle) {System.out.println(vehicle + " 在天空上运行....");}public void runWater(String vehicle) {System.out.println(vehicle + " 在水中运行....");}//方法2.//..//方法3.//..//方法4.//...
}

单一职责原则的注意事项和原则:

  • 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

接口隔离原则

接口隔离原则(Interface Segregation Principle)基本介绍:

  • 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

举例说明:

  • 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。
  • 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

接口隔离原则的案例一:

  • 未应用接口隔离原则,问题:类 A 通过 Interface1 依赖类 B 类 C 通过 Interface1 依赖类 D,造成类 B 和类 D 需要去实现他们无需实现的接口
  • 代码实现:
public class Segregation1 {public static void main(String[] args) {A a = new A();a.depend1(new B()); // A类通过接口去依赖B类a.depend2(new B());a.depend3(new B());}}//接口
interface Interface1 {void operation1();void operation2();void operation3();void operation4();void operation5();
}class B implements Interface1 {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");}public void operation4() {System.out.println("B 实现了 operation4");}public void operation5() {System.out.println("B 实现了 operation5");}
}class D implements Interface1 {public void operation1() {System.out.println("D 实现了 operation1");}public void operation2() {System.out.println("D 实现了 operation2");}public void operation3() {System.out.println("D 实现了 operation3");}public void operation4() {System.out.println("D 实现了 operation4");}public void operation5() {System.out.println("D 实现了 operation5");}
}class A { // A 类通过接口Interface1 依赖(使用) B类,但是只会用到1,2,3方法public void depend1(Interface1 i) {i.operation1();}public void depend2(Interface1 i) {i.operation2();}public void depend3(Interface1 i) {i.operation3();}
}class C { // C 类通过接口Interface1 依赖(使用) D类,但是只会用到1,4,5方法public void depend1(Interface1 i) {i.operation1();}public void depend4(Interface1 i) {i.operation4();}public void depend5(Interface1 i) {i.operation5();}
}

接口隔离原则的案例二:

  • 分析传统方法的问题,使用接口隔离原则改进程序结构
  • 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
  • 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
  • 接口Interface1中出现的方法,根据实际情况拆分为三个接口
  • 代码实现:
public class Segregation1 {public static void main(String[] args) {// 使用一把A a = new A();a.depend1(new B()); // A类通过接口去依赖B类a.depend2(new B());a.depend3(new B());C c = new C();c.depend1(new D()); // C类通过接口去依赖(使用)D类c.depend4(new D());c.depend5(new D());}}// 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");}}class D implements Interface1, Interface3 {public void operation1() {System.out.println("D 实现了 operation1");}public void operation4() {System.out.println("D 实现了 operation4");}public void operation5() {System.out.println("D 实现了 operation5");}
}class A { // A 类通过接口Interface1,Interface2 依赖(使用) B类,但是只会用到1,2,3方法public void depend1(Interface1 i) {i.operation1();}public void depend2(Interface2 i) {i.operation2();}public void depend3(Interface2 i) {i.operation3();}
}class C { // C 类通过接口Interface1,Interface3 依赖(使用) D类,但是只会用到1,4,5方法public void depend1(Interface1 i) {i.operation1();}public void depend4(Interface3 i) {i.operation4();}public void depend5(Interface3 i) {i.operation5();}
}

依赖倒转(倒置)原则

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

依赖倒转原则的案例一:

  • 未遵循依赖倒置原则,Person 类与 Email 类耦合,如果我们还想获取其他消息,比如微信、短信、QQ 等、则需要添加相应的实现方法
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";}
}//完成Person接收消息的功能
//方式1分析
//1. 简单,比较容易想到
//2. 如果我们获取的对象是 微信,短信等等,则新增类,同时Peron也要增加相应的接收方法
//3. 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, 这样我们就符号依赖倒转原则
class Person {public void receive(Email email) {System.out.println(email.getInfo());}
}

依赖倒转原则的案例二:

  • 引入一个抽象的接口 IReceiver,表示接收者(Email、微信、短信、QQ 等),接受者分别实现 IReceiver接口中的方法,实现各自接收消息的逻辑,Person 类与 IReceiver 接口发生依赖,达到接收消息的功能。
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());}
}

依赖关系传递的三种方式和应用案例:

  • 1、接口传递
public class DependencyPass {public static void main(String[] args) {// 通过接口传递ChangHong changHong = new ChangHong();OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose();openAndClose.open(changHong);}}// 方式1: 通过接口传递实现依赖
// 开关的接口
interface IOpenAndClose {public void open(ITV tv); // 抽象方法,接收接口
}// ITV接口
interface ITV {public void play();
}// 长虹电视:实现 ITV 接口
class ChangHong implements ITV {@Overridepublic void play() {System.out.println("长虹电视机,打开");}
}// 设备播放类:实现 IOpenAndClose 接口,调用接口 IITV 的 play() 方法实现播放功能(通过接口注入)
class OpenAndClose implements IOpenAndClose {public void open(ITV tv) {tv.play();}
}
  • 2、构造方法传递
public class DependencyPass {public static void main(String[] args) {// 通过构造器进行依赖传递ChangHong changHong = new ChangHong();OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose(changHong);openAndClose.open();}}// 方式2: 通过构造方法依赖传递
interface IOpenAndClose {public void open(); // 抽象方法
}interface ITV { // ITV接口public void play();
}// 长虹电视:实现 ITV 接口
class ChangHong implements ITV {@Overridepublic void play() {System.out.println("长虹电视机,打开");}
}class OpenAndClose implements IOpenAndClose {public ITV tv; // 成员变量public OpenAndClose(ITV tv) { // 通过构造器注入实现了 ITV 接口的对象this.tv = tv;}public void open() {this.tv.play();}
}
  • 3、setter 方式传递
public class DependencyPass {public static void main(String[] args) {// 通过setter方法进行依赖传递ChangHong changHong = new ChangHong();OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose();openAndClose.setTv(changHong);openAndClose.open();}}// 方式3 , 通过setter方法传递
interface IOpenAndClose {public void open(); // 抽象方法public void setTv(ITV tv); // 通过 setter 方法注入
}interface ITV { // ITV接口public void play();
}// 长虹电视:实现 ITV 接口
class ChangHong implements ITV {@Overridepublic void play() {System.out.println("长虹电视机,打开");}
}class OpenAndClose implements IOpenAndClose {private ITV tv;// 通过 setYv() 方法注入实现了 ITV 接口的对象实例public void setTv(ITV tv) {this.tv = tv;}public void open() {this.tv.play();}
}
  • 总结:无论通过什么方法,目的都是要将实现了接口的具体实现类注入到调用者类中

依赖倒转原则的注意事项和细节:

  • 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,利于程序扩展和优化
  • 继承时遵循里氏替换原则

里氏替换原则

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

里氏替换原则的基本介绍:

  • 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。

问题:

  • 我们也可以通过提升的方法,来尽量满足里氏替换原则,假设现在有两个类,A 类和 B 类,如果 B 类继承 A 类,需要重写 A类中的某些方法,那么,我们在 A 类 和 B 类之上,再抽取出一个更加通用的父类 CommonSuper,让 A 类和 B 类同时去继承CommonSuper,这样 B 类就无须重写 A 类中的某些方法,达到基类的引用对子类对象透明的效果。

里氏替换原则的案例一:

  • 未遵循里氏替换原则,由于子类 B 继承父类 A 时重写了 func1()方法,导致程序中使用多态时,本意是想调用重写前的方法,结果变成了重写后的方法,所以程序输出结果和预期不同。
public class Liskov {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));// 这里本意是求出11-3,结果变成了11+3System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));// 这里本意是求出1-8,结果变成了1+8System.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;}
}

里氏替换原则的案例二:

  • 原因分析与解决方法:
    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
  • 将类 B 的级别提升至与类 A 平级,他们有一个共同的父类 Base,这样就不会出现类 B 重写类 A中方法的问题,此时基类的引用能够透明地使用子类的对象
public class Liskov {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();// 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+3System.out.println("1+8=" + b.func1(1, 8));// 这里本意是求出1+8System.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();// 这里虽然方法名是 fun1(),但由于类 B 集成于类 Base,已和类 A 无关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);}
}

开闭原则

开闭原则的基本介绍:

  • 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。

开闭原则的案例一:

  • 未遵循开闭原则,导致新增一个图形类时,需要在【使用方 GraphicEditor】中添加很多代码
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());}}//这是一个用于绘图的类 [使用方,需使用图形绘图]
class GraphicEditor {// 接收Shape对象,然后根据type,来绘制不同的图形public void drawShape(Shape s) {if (s.m_type == 1)drawRectangle(s);else if (s.m_type == 2)drawCircle(s);else if (s.m_type == 3)drawTriangle(s);}// 绘制矩形public void drawRectangle(Shape r) {System.out.println(" 绘制矩形 ");}// 绘制圆形public void drawCircle(Shape r) {System.out.println(" 绘制圆形 ");}// 绘制三角形public void drawTriangle(Shape r) {System.out.println(" 绘制三角形 ");}
}//Shape类,基类
class Shape {int m_type;
}// 具体的图形为提供方,提供具体的绘图流程
class Rectangle extends Shape {Rectangle() {super.m_type = 1;}
}class Circle extends Shape {Circle() {super.m_type = 2;}
}//新增画三角形
class Triangle extends Shape {Triangle() {super.m_type = 3;}
}
  • 案例一的优缺点分析
    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,我们需要做大量的修改, 修改的地方较多。

开闭原则的案例二:

  • 改进思路分析:
    ①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
    ②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 -> 满足了开闭原则
  • 代码实现:
    ①所有的图形类都继承自公共的抽象父类 Shape,并重写父类中的 draw() 方法,之后新增图形类时,只需要重写 draw() 方法即可,在【使用方 GraphicEditor】中无需做任何修改
    ②PS:和前面的接收消息例子很像,通过 IReceiver 接口定义各种接收者的行为,这样扩展新的接受者时,就无须在【使用方 Person】中修改任何代码
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;}@Overridepublic void draw() {System.out.println(" 绘制矩形 ");}
}class Circle extends Shape {Circle() {super.m_type = 2;}@Overridepublic void draw() {System.out.println(" 绘制圆形 ");}
}//新增画三角形
class Triangle extends Shape {Triangle() {super.m_type = 3;}@Overridepublic void draw() {System.out.println(" 绘制三角形 ");}
}//新增一个图形
class OtherGraphic extends Shape {OtherGraphic() {super.m_type = 4;}@Overridepublic void draw() {System.out.println(" 绘制其它图形 ");}
}

迪米特法则

迪米特法则的基本介绍:

  • 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。

迪米特法则的案例一:

  • 应用实例:有一个学校, 下属有各个学院和总部, 现要求打印出学校总部员工ID和学院员工的id
  • CollegeEmployee 类不是 SchoolManager 类的直接朋友,而是一个陌生类,这样的设计违背了迪米特法则
//客户端
public class Demeter1 {public static void main(String[] args) {// 创建了一个 SchoolManager 对象SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();// 输出学院的员工id 和 学校总部的员工信息schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());}}//学校总部员工类
class Employee {private String id;public void setId(String id) {this.id = id;}public String getId() {return id;}
}//学院的员工类
class CollegeEmployee {private String id;public void setId(String id) {this.id = id;}public String getId() {return id;}
}//管理学院员工的管理类
class CollegeManager {// 返回学院的所有员工public List<CollegeEmployee> getAllEmployee() {List<CollegeEmployee> list = new ArrayList<CollegeEmployee>();for (int i = 0; i < 10; i++) { // 这里我们增加了10个员工到 listCollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();emp.setId("学院员工id= " + i);list.add(emp);}return list;}
}//学校管理类
//分析 SchoolManager 类的直接朋友类有哪些 Employee、CollegeManager
//CollegeEmployee 不是 直接朋友 而是一个陌生类,这样违背了 迪米特法则
class SchoolManager {// 返回学校总部的员工public List<Employee> getAllEmployee() {List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();for (int i = 0; i < 5; i++) { // 这里我们增加了5个员工到 listEmployee emp = new Employee();emp.setId("学校总部员工id= " + i);list.add(emp);}return list;}// 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());}}
}

迪米特法则的案例二:

  • 前面设计的问题在于SchoolManager中, CollegeEmployee类并不是SchoolManager类的直接朋友
  • 按照迪米特法则,应该避免类中出现这样非直接朋友关系的耦合,我们将输出学院员工的方法封装到CollegeManager,这样在SchoolManager中就不会出现CollegeEmployee类了
  • 按照迪米特法则的意思就是:SchoolManager对输出学院员工知道得越少越好,所以我们就直接将该逻辑封装到CollegeManager中
//客户端
public class Demeter1 {public static void main(String[] args) {System.out.println("~~~使用迪米特法则的改进~~~");// 创建了一个 SchoolManager 对象SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();// 输出学院的员工id 和 学校总部的员工信息schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());}}//学校总部员工类
class Employee {private String id;public void setId(String id) {this.id = id;}public String getId() {return id;}
}//学院的员工类
class CollegeEmployee {private String id;public void setId(String id) {this.id = id;}public String getId() {return id;}
}//管理学院员工的管理类
class CollegeManager {// 返回学院的所有员工public List<CollegeEmployee> getAllEmployee() {List<CollegeEmployee> list = new ArrayList<CollegeEmployee>();for (int i = 0; i < 10; i++) { // 这里我们增加了10个员工到 listCollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();emp.setId("学院员工id= " + i);list.add(emp);}return list;}// 输出学院员工的信息public void printEmployee() {// 获取到学院员工List<CollegeEmployee> list1 = getAllEmployee();System.out.println("------------学院员工------------");for (CollegeEmployee e : list1) {System.out.println(e.getId());}}
}//学校管理类
class SchoolManager {// 返回学校总部的员工public List<Employee> getAllEmployee() {List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();for (int i = 0; i < 5; i++) { // 这里我们增加了5个员工到 listEmployee emp = new Employee();emp.setId("学校总部员工id= " + i);list.add(emp);}return list;}// 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CollegeManagersub.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());}}
}

迪米特法则注意事项和细节:

  • 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

合成复用原则

合成复用原则(Composite Reuse Principle):

  • 原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承,即尽量使用 has a 的关系,而不要使用 is a 的关系

设计原则核心思想

  • 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。
  • 针对接口编程, 而不是针对实现编程。
  • 为了交互对象之间的松耦合设计而努力

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