java设计模式--7大设计原则

问题:编写代码过程中,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,灵活性等挑战.

设计模式的好处

1、提到代码重用性(即,相同代码,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,称为可维护性)

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、使程序高内聚、低耦合

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)

 

一、单一职责原则

基本介绍

对类来说,即一个类应该只负责一项职责(不是只有一个方法的意思).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.

应用实例

做项目时的单一职责,如userDao,只做user的数据库相关功能.

代码:

错误示范

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
 * 1、在方式1的run方法中，违反了单一职责原则
 * 2、解决的方案非常简单，根据交通工具运行方法不同，分解为不同的类即可
 */
class Vehicle {
    public void run(String vehicle) {
        System.out.println(vehicle + "running on the load...");
    }
}

改进一

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分析
 * 1、遵守单一职责原则
 * 2、但是这样做改动很大，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 + " running on the load...");
    }
}

class AirVehicle {
    public void run(String vehicle) {
        System.out.println(vehicle + " flying in the sky...");
    }
}

class WaterVehicle {
    public void run(String vehicle) {
        System.out.println(vehicle + " running in the water...");
    }
}

改进二

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原则
 */
class Vehicle2 {
    public void run(String vehicle) {
        System.out.println(vehicle + " running on the load...");
    }

    public void runAir(String vehicle) {
        System.out.println(vehicle + " flying in the sky...");
    }

    public void runWater(String vehicle) {
        System.out.println(vehicle + " running in the water...");
    }
}

小结

单一职责原则注意事项和细节

　　1、降低类的复杂度,一个类只负责一项职责

　　2、提高类的可读性,可维护性

　　3、降低变更引起的风险

　　4、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多,可以在方法级别保持单一职责原则

　　　　a) 如:车辆的出行方式,如果只有很少的出行方式,那么只需要几个方法就够了(例如:电动车、自动车、小汽车),但是如果有很多出行方式,那么最好拆分为多个类(例如:路上跑的、水上跑的,天上飞的),每个类负责不同类型车辆的出行方式

单一职责原则的一点思考,什么时候拆分为多个类?

当只需要几个方法就需要完成,类的方法逻辑简单时,可以只用一个类(多个类开销大),但是如果有很多方法,尽量拆分为多个类,每个类负责一批方法.

  

二、接口隔离原则(interface Segregation Principle)

基本介绍

1、客户端不应该依赖它不需要的接口,即一个类的依赖应该建立在最小的接口上

依赖接口时,希望我们所依赖的接口是最小的,用不到的方法应该进行隔离,隔离所用的方法就是接口隔离原则把接口进行拆分

2、如图所示

3、类A通过接口Interface依赖类B,类C通过接口Interface1依赖类D,如果接口Interface1对于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

4、接口隔离原则应该这样处理

　　a) 将接口Interface1拆分为独立的几个接口(这里我们拆分为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.也就是接口隔离原则.

应用实例

1、类A通过接口Interface1依赖类B,类C通过接口Interface1依赖类D,请编写代码完成此应用实例

错误示范:

interface Interface1 {
    void operation1();

    void operation2();

    void operation3();

    void operation4();

    void operation5();
}


class B implements Interface1 {
    @Override
    public void operation1() {
        System.out.println("B 实现了 operation1");
    }

    @Override
    public void operation2() {
        System.out.println("B 实现了 operation2");
    }

    @Override
    public void operation3() {
        System.out.println("B 实现了 operation3");
    }

    @Override
    public void operation4() {
        System.out.println("B 实现了 operation4");
    }

    @Override
    public void operation5() {
        System.out.println("B 实现了 operation5");
    }
}

class D implements Interface1 {
    @Override
    public void operation1() {
        System.out.println("D 实现了 operation1");
    }

    @Override
    public void operation2() {
        System.out.println("D 实现了 operation2");
    }

    @Override
    public void operation3() {
        System.out.println("D 实现了 operation3");
    }

    @Override
    public void operation4() {
        System.out.println("D 实现了 operation4");
    }

    @Override
    public void operation5() {
        System.out.println("D 实现了 operation5");
    }
}

/**
 * C类通过接口Interface1依赖（使用）D类，但是只会用到1，4，5方法
 */
class C {
    public void depend1(Interface1 i) {
        i.operation1();
    }

    public void depend4(Interface1 i) {
        i.operation4();
    }

    public void depend5(Interface1 i) {
        i.operation5();
    }
}

应传统方法的问题和使用接口隔离原则进行改进

1、类A通过接口Interface依赖类B,类C通过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

2、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

3、接口Interface1出现的方法,根据实际情况拆分为3个接口

代码改进

public class Segregation1 {
    public static void main(String[] args) {

    }
}

/**
 * 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 {

    @Override
    public void operation1() {
        System.out.println("B 实现了 operation1");
    }

    @Override
    public void operation2() {
        System.out.println("B 实现了 operation2");
    }

    @Override
    public void operation3() {
        System.out.println("B 实现了 operation3");
    }
}

class D implements Interface1, Interface3 {

    @Override
    public void operation1() {
        System.out.println("D 实现了 operation1");
    }

    @Override
    public void operation4() {
        System.out.println("D 实现了 operation4");
    }

    @Override
    public void operation5() {
        System.out.println("D 实现了 operation5");
    }
}

/**
 * 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
 */
class A {
    public void depend1(Interface1 i) {
        i.operation1();
    }

    public void depend2(Interface2 i) {
        i.operation2();
    }

    public void depend3(Interface2 i) {
        i.operation3();
    }

}

/**
 * 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
 */
class C{
    public void depend1(Interface1 i) {
        i.operation1();
    }

    public void depend2(Interface3 i) {
        i.operation4();
    }

    public void depend3(Interface3 i) {
        i.operation5();
    }
    
}

 

三、依赖倒转原则

基本介绍

依赖倒转原则是指

1、高层模块不应该依赖底层模块,二者都应该依赖其抽象

2、抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象

3、依赖倒转(倒置)的中心思想是面向接口编程

4、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

5、使用接口或抽象类的目的是制订好规范,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

应用实例

请完成Person接收消息的功能

1、实现方案1

public class DependencyInversion {
    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：helloword";
    }
}

/**
 * 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，则新增类，同时Persons也要增加相应接受方法
 * 3、解决思路：引入一个抽象的接口，IReceiver，表示接受者，这样Person与接口IReceiver发生依赖
 * 因为Email，WeChat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
 */
class Person {
    public void receive(Email email) {
        System.out.println(email.getInfo());
    }
}

改进

public class DependencyInversion {
    public static void main(String[] args) {
        //客户端无需改变
//细节依赖于抽象
        Person person = new Person();
        person.receive(new Email());
        person.receive(new WeChat());
    }
}

interface IReceiver {
    public String getInfo();
}

class Email implements IReceiver {
    @Override
    public String getInfo() {
        return "电子邮件信息：hello world";
    }
}

class WeChat implements IReceiver {
    @Override
    public String getInfo() {
        return "微信信息：hello weChat";
    }
}

class Person {
    public void receive(IReceiver receiver) {
    //抽象不依赖于细节
        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

2、构造方法传递

3、setter方法传递

应用案例代码

接口传递

/**
 * 方式1：通过接口传递实现依赖
 * 开关接口
 */
interface IOpenAndClose{
    /**
     * 抽象方法，接收接口
     * @param itv
     */
    public void open(ITV itv);
}

/**
 * ITV接口
 */
interface ITV {
    public void ploy();
}

class ChangHong implements ITV{

    @Override
    public void ploy() {
        System.out.println("打开长虹电视。。。");
    }
}

/**
 * 实现接口：通过接口传递
 */
class OpenAndClose implements IOpenAndClose{

    @Override
    public void open(ITV tv) {
        tv.ploy();
    }
}

构造器传递

/**
 * 方式2
 * 构造器传递
 */
interface IOpenAndClose {
    /**
     * 抽象方法，接收接口
     */
    public void open();
}

interface ITV {
    public void ploy();
}


class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
    ITV tv;

    OpenAndClose(ITV tv){
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void open() {
        tv.ploy();
    }
}

setter方法传递

/**
 * 放松3：setter方法注入
 */
interface IOpenAndClose{
    public void open();

    public void setTv(ITV itv);
}

interface ITV{
    public void ploy();
}

class OpenAndClose implements IOpenAndClose{
    ITV tv;

    @Override
    public void open() {
        tv.ploy();
    }

    @Override
    public void setTv(ITV itv) {
        this.tv = itv;
    }
}

其实这三种传递方式有一个共性,就是ITV、IOpenAndClose、OpenAndClose三者承担起了整个架构,基本不变,其他具体tv只要实现ITV接口,就可以保持依赖倒置原则.

依赖倒转原则的注意事项和细节

1、底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

2、变量的生命类型尽量是接口或抽象类型,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

3、继承时遵循里氏替换原则(最少知道原则)

 

四、里氏替换原则

OO中继承性的思考和说明

1、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

2、继承在给程序设计带来便利的同时,也带来弊端.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,如果一个类被其他类所继承,则当这个类需要修改时,必须考虑到所有子类,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

3、问题:在编程中,如何正确使用继承?=》里氏替换原则

 

基本介绍

1、里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)

2、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.也就是说,所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象.(如,子类尽量不用替换或覆盖父类方法,因为这样会使得想调用父类方法而变成调用子类方法)

3、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

4、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.

一个程序引出的问题和思考

public class Loskov {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        System.out.println("11-3=" + a.fun1(11, 3));
        System.out.println("1-8=" + a.fun1(1, 8));
        System.out.println("-----------------------");
        B b = new B();
        System.out.println("11-3=" + b.fun1(11, 3));//这里本意是求出 11-3
        System.out.println("1-8=" + b.fun1(1, 8));// 1-8
        System.out.println("11+3+9=" + b.fun2(11, 3));
    }

}

class A {
    /**
     * @param i
     * @param j
     * @return 返回两个数的差
     */
    public int fun1(int i, int j) {
        return i - j;
    }
}

// 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
    @Override
    public int fun1(int i, int j) {
        return i + j;
    }

    public int fun2(int a, int b) {
        return fun1(a, b) + 9;
    }
}

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.特别是运行多台比较频繁的时候.

2、通用的做法: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、组合等关系替代.

3、改进方法 

代码实现 

class Base {
    //把更基础的方法和成员写到这里
}

class A extends Base {
    public int fun1(int a, int b) {
        return a - b;
    }
}

class B extends Base {
    private A a = new A();
    /**
     * @param a
     * @param b
     * @return
     */
    public int fun1(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public int fun2(int a, int b) {
        return fun1(a, b) + 9;
    }
    /**
     * 仍想使用A的方法
     *
     * @param a
     * @param b
     * @return
     */
    public int fun3(int a, int b) {
        return this.a.fun1(a, b);
    }
}

 

五、开闭原则

基本介绍

1、开闭原则是编程中最基础、最重要的设计原则

2、一个软件实体如类、模块、函数应该对扩展方开发(提供方,因为系统要对功能扩展),对修改方关系(使用方).用抽象构建框架,用实现扩展细节.

3、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.

4、编程中遵循其他原则,以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则.

看下面一段代码

看一个画图形的功能

类图设计,如下:

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());
    }
}


class Shape {
    int m_type;
}

class GraphicEditor {
    public void drawRectangle(Shape r) {
        System.out.println("绘制矩形。。。。");
    }

    public void drawCircle(Shape c) {
        System.out.println("绘制圆形。。。。");
    }

    public void drawTriangle(Shape t) {
        System.out.println("绘制三角形。。。。");
    }

    //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);
        }
    }
}

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;
    }
}

方式1的优缺点

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),对修炼关闭(使用方).即当我们给类增加新功能的时候,尽量不修改代码,或者尽可能修改代码.

3、比如我们这时需要新增一个图形类,我们需要做如下修改,修改的地方较多

 

改进思路

思路: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,这样我们有新的图形时,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改=》满足了开闭原则

public class Ocp {
    public static void main(String[] args) {
        //提供方可以修改,使用方不用修改
        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() {
        System.out.println(" 绘制矩形 ");
    }
}

class Circle extends Shape {
    Circle() {
        super.m_type = 2;
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println(" 绘制圆形 ");
    }
}

class Triangle extends Shape {
    Triangle() {
        super.m_type = 3;
    }

    @Override
    public 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;
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println(" 绘制其它图形 ");
    }
}

提供方提供新增的画图形类,而使用方通过抽象类调用从而不用修改.

 

六、迪米特法则

基本介绍

1、一个对象应该对其他对象保持最少的了解

2、类与类关系越密切,耦合度越大

3、迪米特法则又叫最少知道原则,即一个类对自己依赖的类知道越少越好.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public方法,不对我泄露任何信息

4、迪米特法则还有个更简单的定义:只与直接的朋友通信

5、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、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.

应用实例

1、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.

public class Demeter1 {
    public static void main(String[] args) {

    }
}

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 getAllEmployee() {
        List list = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            //这里我们增加了 10 个员工到 list
            CollegeEmployee 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（成员、返回值、参数）
 * 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 getAllEmployee() {
        List list = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //这里我们增加了5个员工到 list
            Employee 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 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 list2 = this.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学校总部员工------------");
        for (Employee e : list2) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

应用实例改进

1、前面设计的问题在于SchoolManager中,CollegeEmployee类并不是SchoolManager的直接朋友

2、按照迪米特法则,应该避免类中出现非直接朋友关系的耦合

3、对代码按照迪米特法则进行改进,把非直接朋友交给它的朋友

public class Demeter {
    public static void main(String[] args) {

    }
}

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 getAllEmployee() {
        List list = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            //这里我们增加了 10 个员工到 list
            CollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();
            emp.setId("学院员工 id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    public void printAllEmployee() {
        //获取到学院员工
        List list1 = getAllEmployee();
        System.out.println("------------学院员工------------");
        for (CollegeEmployee e : list1) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

/**
 * 学校管理类
 * 分析 SchoolManager 类的直接朋友类有哪些 Employee、CollegeManager（成员、返回值、参数）
 * CollegeEmployee 不是 直接朋友 而是一个陌生类，这样违背了 迪米特法则
 * 所以应该把使用到的非直接朋友交换给它的朋友（已经使用了，可以降低耦合）
 */
class SchoolManager {
    //返回学校总部的员工
    public List getAllEmployee() {
        List list = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //这里我们增加了5个员工到 list
            Employee 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) {
        sub.printAllEmployee();

        //获取到学校总部员工
        List 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

1、迪米特法则的核心是降低类之间的耦合

2、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

 

七、合成复用原则

基本介绍 

原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承.

为什么使用合成/聚合复用，而不使用继承复用？

在面向对象的设计里，有两种基本的方法可以在不同的环境中复用已有的设计和实现，即通过合成/聚合复用和通过继承复用。两者的特点和区别，优点和缺点如下。

 

1、合成/聚合复用

由于合成或聚合可以将已有对象纳入到新对象中，使之成为新对象的一部分，因此新对象可以调用已有对象的功能。这样做的好处有

1、新对象存取成分对象的唯一方法是通过成分对象的接口。

2、这种复用是黑箱复用，因为成分对象的内部细节是新对象看不见的。(如使用接口的话,只能看到接口方法,不能看到具体哪个实现)

3、这种复用支持包装。

4、这种复用所需的依赖较少。

5、每一个新的类可以将焦点集中到一个任务上。

6、这种复用可以再运行时间内动态进行，新对象可以动态地引用与成分对象类型相同的对象。(使用动态代理)

一般而言，如果一个角色得到了更多的责任，那么可以使用合成/聚合关系将新的责任委派到合适的对象。当然，这种复用也有缺点。最主要的缺点就是通过这种复用建造的系统会有较多的对象需要管理。 

2、继承复用

继承复用通过扩展一个已有对象的实现来得到新的功能，基类明显的捕获共同的属性和方法，而子类通过增加新的属性和方法来扩展超类的实现。继承是类型的复用。

继承复用的优点。

1、新的实现较为容易，因为超类的大部分功能可以通过继承关系自动进入子类。 

2、修改或扩展继承而来的实现较为容易。

 

继承复用的缺点。

1、继承复用破坏包装，因为继承将超类的实现细节暴露给了子类。因为超类的内部细节常常对子类是透明的，因此这种复用是透明的复用，又叫“白箱”复用(如:点进父类可以直接看到源码)。

2、如果超类的实现改变了，那么子类的实现也不得不发生改变。因此，当一个基类发生了改变时，这种改变会传导到一级又一级的子类，使得设计师不得不相应的改变这些子类，以适应超类的变化。

3、从超类继承而来的实现是静态的，不可能在运行时间内发生变化，因此没有足够的灵活性。

由于继承复用有以上的缺点，所有尽量使用合成/聚合而不是继承来达到对实现的复用，是非常重要的设计原则。

 

设计原则核心思想

1、找出应用中可能需要变化之处,把他们独立出来,不要和那些不需要变化的代码混在一起

2、针对接口编程,而不是针对实现编程

3、为了交互对象之间的松耦合设计而努力