设计模式设计原则

1、单一职责原则
2、里氏替换原则
3、依赖倒置原则
4、接口隔离原则
5、迪米特原则
6、开闭原则

1、单一职责原则

定义职责原则定义：

There should never be more than one reason for a class to change.

    意思是：一个类，应当只有一个引起它变化的原因；即一个类应该只有一个职责。
就一个类而言，应该只专注于做一件事和仅有一个引起变化的原因，这就是所谓的单一职责原则。该原则提出了对对象职责的一种理想期望，对象不应该承担太多的职责，正如人不应该一心分为二用。唯有专注，才能保证对象的高内聚；唯有单一，才能保证对象的细粒度。对象的高内聚与细粒度有利于对象的重用。一个庞大的对象承担了太多的职责，当客户端需用该对象的某一个职责时，就不得不将所有的职责都包含进来，进而造成冗余代码。

单一职责的优点有以下几个方面：

• 降低类的复杂性;
• 提高类的可读性;
• 提高代码的可维护性和复用性;
• 降低因变更引起的风险。

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2、里氏替换原则

里氏替换原则定义：

在面向对象的语言中，继承是必不可少的、优秀的语言机制，它主要有以下几个优点：

• 代码共享，较少创建类的工作量，每个子类都拥有父类的方法和属性；
• 提高代码的可重用性；
• 提高代码的可扩展性；
• 提高产品或项目的可开放性。

相应的，继承也存在缺点，主要体现在以下几个方面：

• 继承是入侵式的。只要继承，就必须拥有父类的所有属性和方法。
• 降低代码的灵活性。子类必须拥有父类的属性和方法，使子类受到限制。
• 增强了耦合性。当父类的常量、变量和方法修改时，必须考虑子类的修改，这种修改可能造成大片的代码需要重构。

里氏替换原则定义了一个规范，它包含4层含义：

• 子类必须完全实现父类的方法；
• 子类可以有自己的个性；
• 覆盖或实现父类的方法时输入参数可以被放大；
• 覆盖或实现父类的方法时输出结果可以被缩小。

在设计模式里体现里氏替换原则的有如下几个模式：

• 策略模式
• 组合模式
• 代理模式

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3、依赖倒置原则

依赖倒置原则英文名称是：Dependence Inversion Principle，简称DIP
依赖倒置原则的定义：

High level modules should not depend upon low level modules. Both should depend upon abstractions. Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions.

翻译过来，包含三个方面：

• 高层模块不应该依赖低层模块，两者都依赖其抽象；
• 抽象不依赖细节；
• 细节应该依赖于抽象。

依赖倒置原则在Java语言中表现是：

• 模块间的依赖通过抽象产生，实现类之间不发生直接的依赖关系，其依赖关系是通过接口或抽象类产生；
• 接口或抽象类不依赖于实现类；
• 实现类依赖于接口或抽象类。

    依赖倒置原则更加精确的定义就是“面向接口编程”-OOD（Object Oriented Design）的精髓之一。依赖倒置原则可以减少类之间的耦合性，提高系统的稳定性，降低并行开发引起的风险，提高代码的可读性和可维护性。依赖倒置原则是JavaBean、EJB和COM等组件设计模型背后的基本原则。

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    依赖倒置原则的本质就是通过抽象（接口或抽象类）使各个类或模块的实现彼此独立，互不影响，实现模块间的松耦合。在项目中使用这个原则只要遵循以下规则：

• 每个类尽量都具有接口或抽象类，或者抽象类和接口两者都具备。这是依赖倒置的基本要求，接口和抽象类都是抽象的，有了抽象才可能有依赖倒置；
• 变量的表面类型尽量是接口或者抽象类；
• 任何类都不应该从具体类派生；
• 尽量不要重写基类的方法。如果基类是一个抽象类，而且这个方法已经实现了，子类尽量不要重写。类之间依赖的是抽象，重写了非抽象方法，对依赖的稳定性会产生一定的影响；
• 结合里氏替换原则使用。里氏替换原则指出父类出现的地方子类就可以出现，结合依赖倒置原则可以得出一个通俗的规则：接口负责定义抽象方法，并且声明与其它对象的依赖关系，抽象类负责公共构造部分的实现，实现类准确地实现业务逻辑，同时在适当的时候对父类进行细化。

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4、接口隔离原则

接口隔离原则的具体含义如下：

• 一个类对另外一个类的依赖性应当是建立在最小的接口上的。
• 一个接口代表一个角色，不应当将不同的角色都交给一个接口。没有关系的接口合并在一起，形成一个臃肿的大接口，这是对角色和接口的污染。因此使用多个专门接口比使用单一的接口要好。
• 不应该强迫客户依赖于它们不用的方法。接口属于客户，不属于它所在的类层次接口，即不要强迫客户使用它们不用的方法，否则这些客户就会面临由于这些不使用的方法的改变所带来的改变。

接口隔离原则是对接口的定义，同时是对类的定义，应尽量使用原子接口或原子类，其中原子在实践应用中可以根据以下几个规则来衡量：

• 一个接口只对一个子模块或者业务逻辑进行服务；
• 只保留接口中业务逻辑需要的public方法；
• 尽量修改污染了的接口，若修改的风险较大，则可采用适配器模式进行转化处理；
• 接口设计应因项目而异，因环境而异，不能教条照搬。

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迪米特法则

迪米特法则又叫最少知识原则（Least Knowledge Principle, LKP）,意思是一个对象应当对其它对象尽可能少的了解。迪米特法则不同于其它的OO设计原则，它具有多种表述方式，其中具有代表性的是以下几种表述：

• 只与你直接的朋友们通信（Only talk to your immediate friends）；
• 不要跟陌生人说话（Don't talk to strangers）；
• 每一个软件单位对其它软件的单位都只有最少的了解，这些了解仅局限于那些与本单位密切相关的软件单位。

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开闭原则

开闭原则的原文是：

Software entities should be open for extensions,but close for modification.

    意思是：一个软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。
这个原则说的是，在设计一个模块的时候，应当使这个模块可以在不被修改的前提下被扩展，即应当可以在不必修改源代码的情况下改变这个模块的行为。
在面向对象的编程中，开闭原则是最基础的原则，起到总得指导作用，其它原则（单一职责、里氏替换原则、依赖倒置、接口隔离、迪米特法则）都是开闭原则的具体形态，即其它原则都是开闭原则的手段和工具。开闭原则的重要性可以通过以下几个方面来体现。

• 开闭原则提高复用性。
• 开闭原则提高可维护性。
• 开闭原则提高灵活性。
• 开闭原则易于测试。

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总结

• 单一职责原则SRP（Single Responsibility Principle）:一个类只有一个引起它变化的原因，应该只有一个原则。
• 里氏替换原则LSP（Liskov Substitution Principle）: 所有引用基类的地方必须能透明的使用其子类对象，反之则不行。
• 依赖倒置原则DIP（Dependence Inversion Principle）: 高层模块不应依赖低层模块，两者都应依赖其抽象，抽象不依赖细节，而细节依赖抽象。
• 接口隔离原则ISP（Interface Segregation Principle）: 一个类对另外一个类的依赖性应当是建立在最小的接口上，使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好；
• “迪米特法则LoD（Law of Demeter）: 一个对象应该对其它对象有最少的了解，即一个类应该对自己需要耦合或者调用的类知道得最少；
• 开闭原则OCP（Open-Close Principle）: 一个软件实体类，如类，模块和函数应该对外扩展开放，对修改关闭。

具体可参考书籍：《设计模式（Java版）》。

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