Java设计类原则

一、面向对象设计原理：

1、单一职责原则

1)、定义：
一个类，只有一个引起它变化的原因。应该只有一个职责。每一个职责都是变化的一个轴线，如果一个类有一个以上的
职责，这些职责就耦合在了一起。这会导致脆弱的设计。当一个职责发生变化时，可能会影响其它的职责。另外，多个
职责耦合在一起，会影响复用性。
2)、遵循单一职责的优点：
可以降低类的复杂度，一个类只负责一项职责，其逻辑肯定要比负责多项职责简单的多；
提高类的可读性，提高系统的可维护性；
变更引起的风险降低，变更是必然的，如果单一职责原则遵守的好，当修改一个功能时，可以显著降低对其它功能的影响。

2、开闭原则

1)、定义：
一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放，对修改关闭。
一个软件实体应该通过扩展来实现变化，而不是通过已有代码来实现变化。
2)、如何使用开闭原则
(1)、抽象约束
通过接口或者抽象类约束扩展，对扩展进行边界限定，不允许出现在接口或抽象类中不存在的public方法
参数类型、引用对象尽量使用接口或者抽象类，而不是实现类；
抽象层尽量保持稳定，一旦确定即不允许修改。
(2)、元数据（metadata）控制模块行为
元数据就是用来描述环境和数据的数据，通俗地说就是配置参数，参数可以从文中获得，也可以
从数据库中获得。
Spring容器就是就是一个典型的元数据控制模块行为的例子，其中达到极致的就是控制反转。
(3)、制定项目章程
在一个团队中，建立项目章程是非常重要的，因为章程中指定了所有人员都必须遵守的约定，对项目来说，约定优于配置。
(4)、封装变化
对变化的封装包含两层含义：
第一，将相同的变化封装到一个接口或者抽象类中；
第二，将不同的变化封装到不同的接口或抽象类，不应该有两个不同的变化出现在同一个接口或抽象类。

3、依赖倒置原则(核心思想是面向接口编程)

1)、定义：
就是要依赖于抽象，不要依赖于具体。实现开闭原则的关键是抽象化，并且从抽象化导出具体化实现，
如果说开闭原则是面向对象设计的目标的话，那么依赖倒转原则就是面向对象设计的主要手段。
高层模块不应该依赖底层模块，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。
2)、传递依赖关系有三种方式：
使用的方法是接口传递；
构造方法传递；
setter方法传递；
3)、在实际编程中，我们一般需要做到如下三点：
底层模块尽量都要有抽象类或接口，或者两者都有。
变量的声明类型尽量是抽象类或接口；
使用继承时遵循里氏替换原则；

4、接口隔离原则：

1)、定义：
客户端不应该依赖它不需要的接口；一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。
2)、采用接口隔离原则对接口进行约束时，要注意以下几点：
(1)、接口尽量小，但是要有限度。对接口进行细化可以提高程序设计灵活性，但是如果过小，
则会造成接口数量过多，使设计复杂化。所以一定要适度。
(2)、为依赖接口的类定制服务，只暴露给调用的类它需要的方法，它不需要的方法则
隐藏起来。只有专注地为一个模块提供定制服务，才能建立最小地依赖关系。
(3)、提高内聚，减少对外交互。使接口用最少地方法去完成最多的事情。

5、里氏替换原则：

1)、定义：
所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。
2)、继承优点：
代码共享，减少创建类的工作量，每个自类都拥有父类的方法和属性；
提高代码的重用性；
子类可以形似父类，但又异于父类；
提高代码的可扩展性，实现父类的方法就可以"为所欲为"了，君不见很多开源框架的扩展
接口都是通过继承父类完成的；
提高产品或项目的开放性；
3)、继承缺点：
继承是侵入性。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，让子类自由的世界中多了些约束；
增强了耦合性。当父类的常量、变量和方法被修改时，需要考虑子类的修改，而且在缺乏管饭的环境下，
这种修改可能带来非常糟糕的结果—大段代码需要重构;
4)、里氏替换原则为良好的继承定义了一个规范,一句简单的定义包含了4层含义:
(1)、子类必须实现父类的方法
(2)、子类可以有自己的个性
(3)、覆盖或实现父类的方法时输入参数可以被放大
(4)、覆写或实现父类的方法时输出结果可以被缩小

6、合成/聚合复用原则

1)、定义：
在一个新的对象里面使用一些已有的对象，使之成为新对象的一部分；新的对象通过向这些对象的委派达到复用这些对象的
目的。应首先使用合成/聚合，合成/聚合则使系统灵活，其次才考虑继承，达到复用的目的。而使用继承时，要严格
遵循里氏替换原则。有效地使用继承会有助于对问题的理解，降低复杂度，而滥用继承会增加系统构建、维护时的难度及系统的复杂度。
2)、什么是聚合：
合成和聚合都是关联的特殊种类。
聚合表示整体和部分的关系，表示"拥有"。如奔驰S360汽车，对奔驰S360引擎、奔驰S360轮胎的关系是聚合关系，离开了奔驰S360汽车，引擎、轮胎
就失去了存在的意义。在设计中, 聚合不应该频繁出现，这样会增大设计的耦合度。
3)、什么是合成：
合成则是一种更强的"拥有",部分和整体的生命周期一样。合成的新的对象完全支配其组成部分，包括它们的创建和湮灭等。一个合成关系的成分对象是不能与另一个合成关系共享的。
换句话说，合成是值的聚合（Aggregation by Value），而一般说的聚合是引用的聚合（Aggregation by Reference）。
4)、合成/聚合的优点、缺点：
优点：(1)、新对象存取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所看不见的。
(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在一个任务上。
(6)、这种复用可以在运行时间内动态进行，新对象可以动态的引用与成分对象类型相同的对象。
(7)、作为复用手段可以应用到几乎任何环境中去。
缺点：就是系统中会有较多的对象需要管理。
5)、通过继承来进行复用的优缺点：
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的关系自动进入子类。
(2)、修改和扩展继承而来的实现较为容易。
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子类。由于超类的内部细节常常是对于子类透明的，
所以这种复用是透明的复用，又称"白箱"复用。
(2)、如果超类发生改变，那么子类的实现也不得不发生改变。
(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改变，没有足够的灵活性。
(4)、继承只能在有限的环境中使用。

7、迪米特法则（最少知道原则）

1)、定义：
一个对象应该对其它对象保持最少的了解。
问题由来：类与类之间的关系越密切，耦合度越大，当一个类发生改变时，对另一个类的影响也越大。
解决方案：尽量降低类与类之间的耦合。
迪米特法则的初衷是降低类之间的耦合，由于每个类都减少了不必要的依赖，因此的确可以降低耦合关系。但是凡事都有度，虽然可以避免与非直接的类通信，但是要通信，必然会通过一个“中介”来发生联系，
例如本例中，总公司就是通过分公司这个“中介”来与分公司的员工发生联系的。过分的使用迪米特原则，会产生大量这样的中介和传递类，导致系统复杂度变大。所以在采用迪米特法则时要反复权衡，既做到结构清晰，
又要高内聚低耦合。

总结：

用抽象构建框架，用实现扩展细节的注意事项而已：
1、单一职责原则告诉我们实现类要单一；
2、里氏替换原则则告诉我们不要破坏继承体系；
3、依赖倒置原则则告诉我们要面向接口编程；
4、接口隔离原则则告诉我们在设计接口的时候要精简单一；
5、迪米特法则告诉我们要降低耦合；
6、合成/聚合复用原则告诉我们开发程序要尽可能的简单高效；
7、开闭原则是总纲，他告诉我们要对扩展开放，对修改关闭。

参考博客：https://blog.csdn.net/qq_37651267/article/details/90648029