Java设计模式-详谈七大设计原则

目录

一、设计模式的目的

二、设计模式七大原则

1、单一职责原则

1.1、基本介绍

1.2、应用实例

1.3、单一职责原则注意事项和细节

2、接口隔离原则

2.1、基本介绍

3、依赖倒转原则

3.1基本介绍

3.2依赖关系传递的三种方式

3.3依赖倒转原则的注意事项和细节

4、里氏替换原则

4.1OO中的继承性的思考和说明:

4.2、基本介绍

4.3、应用实例

5、 开闭原则

5.1基本介绍

5.2应用实例

6、迪米特法则

6.1基本介绍:

 6.2应用实例:

6.3迪米特法则注意事项和细节

7、合成复用原则 

7.1基本介绍

三、设计原则核心思想


一、设计模式的目的

   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 ) ,具有更好:
  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

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

二、设计模式七大原则

设计模式原则,其实就是程序员在编程时,应当遵循的原则,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

1、单一职责原则

1.1、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
 

1.2、应用实例

以交通工具案例讲解:

方案一:

public class SingleResponsibility1 {
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Vehicle vehicle = new Vehicle();
		vehicle.run("轮船");
		vehicle.run("汽车");
		vehicle.run("飞机");
	}

}

// 交通工具类
class Vehicle {
	public void run(String vehicle) {
		System.out.println(vehicle + " 在公路上运行....");
	}
}
轮船 在公路上运行....
汽车 在公路上运行....
飞机 在公路上运行....
分析:在方案一的run方法中, 违反了单一职责原则。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
 
方案二:
 
public class SingleResponsibility2 {
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		RoadVehicle roadVehicle = new RoadVehicle();
		roadVehicle.run("汽车");	
		WaterVehicle waterVehicle = new  WaterVehicle();
		waterVehicle.run("轮船");
		AirVehicle airVehicle = new AirVehicle();		
		airVehicle.run("飞机");
	}

}
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");
	}
}
汽车公路运行
轮船水中运行
飞机天空运行

分析:方案二严格遵守单一职责原则,但是这样做的改动很大,即将类分解,同时修改了客户端。改进:直接修改Vehicle 类,改动的代码会比较少=>方案3

方案三:

public class SingleResponsibility3 {
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Vehicle2 vehicle2  = new Vehicle2();
		vehicle2.run("汽车");
		vehicle2.runWater("轮船");
		vehicle2.runAir("飞机");
	}

}
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 + " 在水中行....");
	}	
}
汽车 在公路上运行....
轮船 在水中行....
飞机 在天空上运行....

分析:方案三的这种修改方法没有对原来的类做大的修改,只是增加方法。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

1.3、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少,才可以在方法级保持单一职责原则

2、接口隔离原则

2.1、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
例:写代码设计以下类图
Java设计模式-详谈七大设计原则_第1张图片
代码:
public class Segregation1 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub

	}
}
//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();
	}
}

产生问题: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。

使用接口隔离原则改进将接口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。

改进类图:

Java设计模式-详谈七大设计原则_第2张图片

代码实现:

package com.atguigu.principle.segregation.improve;

public class Segregation1 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 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();
	}
}
B 实现了 operation1
B 实现了 operation2
B 实现了 operation3
D 实现了 operation1
D 实现了 operation4
D 实现了 operation5

3、依赖倒转原则

3.1基本介绍

依赖倒转原则是指:

  1. 高层模块不应该依赖低层模块,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
  5. 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
应用实例:请编程完成Person接收消息的功能
 
方案一:
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";
	}
}
class Person {
	public void receive(Email email ) {
		System.out.println(email.getInfo());
	}
}

分析:简单,比较容易想到。  产生问题: 如果我们获取的对象是 微信,短信等等,则新增类,同时Perons也要增加相应的接收方法。

使用依赖倒转原则改进: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

方案二:

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());
	}
}
电子邮件信息: hello,world
微信信息: hello,ok

3.2依赖关系传递的三种方式

(1)通过接口传递:

public class DependencyPass {
	public static void main(String[] args) 
    {
		// TODO Auto-generated method stub
		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(); //抽象方法
 }
 interface ITV { //ITV接口
	 public void play();
 }
 class OpenAndClose implements IOpenAndClose{
	 public ITV tv; //成员
	 public OpenAndClose(ITV tv){ //构造器
		 this.tv = tv;
	 }
	 public void open(){
		 this.tv.play();
	 }
 }
 class ChangHong implements ITV {
	@Override
	public void play() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("长虹电视机,打开");
	}	 
}
长虹电视机,打开

(2)通过构造方法传递:

public class DependencyPass {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		ChangHong changHong = new ChangHong();	
		//通过构造器进行依赖传递
		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();
 }
 class OpenAndClose implements IOpenAndClose{
     public ITV tv; //成员
     public OpenAndClose(ITV tv)
     {                         //构造器
         this.tv = tv;
     }
     public void open(){
         this.tv.play();
     }
 }

(3)通过setter方式传递:

public class DependencyPass {
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		ChangHong changHong = new ChangHong();
		//通过setter方法进行依赖传递
		OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose();
		openAndClose.setTv(changHong);
		openAndClose.open();
	}
}
interface IOpenAndClose {
	public void open(); // 抽象方法
	public void setTv(ITV tv);
}
interface ITV { // ITV接口
	public void play();
}
class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
	private ITV tv;
	public void setTv(ITV tv) {
		this.tv = tv;
	}
	public void open() {
		this.tv.play();
	}
}
class ChangHong implements ITV {
	public void play() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("长虹电视机,打开");
	}	 
}

3.3依赖倒转原则的注意事项和细节

  1. 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.
  2. 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
  3. 继承时遵循里氏替换原则

4、里氏替换原则

4.1OO中的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
(3)问题提出:在编程中,如何正确的使用继承 ? => 里氏替换原则

4.2、基本介绍

  1. 里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)1988年,由麻省理工学院的以为姓里 的女士提出的。
  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。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。
  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

4.3、应用实例

看下列程序,思考下问题和解决思路

package com.atguigu.principle.liskov;

public class Liskov {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		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
		System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));// 1-8
		System.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;
	}
}
11-3=8
1-8=-7
-----------------------
11-3=14
1-8=9
11+3+9=23

分析:1-8=9;我们发现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。

解决方法: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,组合等关系代替.

里氏替换原则改进

Java设计模式-详谈七大设计原则_第3张图片

public class Liskov {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		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+3
		System.out.println("1+8=" + b.func1(1, 8));// 1+8
		System.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,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;
	}	
	//我们仍然想使用A的方法
	public int func3(int a, int b) {
		return this.a.func1(a, b);
	}
}

5、 开闭原则

5.1基本介绍

  1. 开闭原则(Open Closed Principle)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。
  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. 编程中遵循其它原则,以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则

5.2应用实例

看一个画图形的功能

类图:

Java设计模式-详谈七大设计原则_第4张图片

原来的代码:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
    }
}
class GraphicEditor {
    public void drawShape(Shape s) {
        if (s.m_type == 1)
            drawRectangle(s);
        else if (s.m_type == 2)
            drawCircle(s);
    }
    public void drawRectangle(Shape r) {
        System.out.println("绘制矩形");}
    public void drawCircle(Shape r) {
        System.out.println("绘制圆形");
    }
}
class Shape {
    int m_type;
}
class Rectangle extends Shape {
    Rectangle() {
        super.m_type = 1;
    }
}
class Circle extends Shape {
    Circle() {
    super.m_type = 2;
    }
}
 绘制矩形 
 绘制圆形 

分析:优点是比较好理解,简单易操作。缺点是违反了设计模式的ocp原则,即对扩展方(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.

 比如:

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]
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;
}
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;
	}
}
 绘制矩形 
 绘制圆形 
 绘制三角形 

 我们发现我们这时要新增加一个图形种类 三角形,我们需要做如下修改,修改的地方较多

改进思路: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

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;
	}
	@Override
	public void draw() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 绘制矩形 ");
	}
}
class Circle extends Shape {
	Circle() {
		super.m_type = 2;
	}
	@Override
	public void draw() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 绘制圆形 ");
	}
}
//新增画三角形
class Triangle extends Shape {
	Triangle() {
		super.m_type = 3;
	}
	@Override
	public void draw() {
		// TODO Auto-generated method stub
		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() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 绘制其它图形 ");
	}
}
 绘制矩形 
 绘制圆形 
 绘制三角形 
 绘制其它图形

6、迪米特法则

6.1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(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
  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,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

 6.2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

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
//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 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
//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());
		}
	}
}
------------学院员工------------
学院员工id= 0
学院员工id= 1
学院员工id= 2
学院员工id= 3
学院员工id= 4
学院员工id= 5
学院员工id= 6
学院员工id= 7
学院员工id= 8
学院员工id= 9
------------学校总部员工------------
学校总部员工id= 0
学校总部员工id= 1
学校总部员工id= 2
学校总部员工id= 3
学校总部员工id= 4

分析:前面设计的问题在于SchoolManager中,CollegeEmployee类并不是 SchoolManager类的直接朋友 ,违反了迪米特法则。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。

按照迪米特法则进行改进:将输出学院的员工方法,封装到CollegeManager

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
//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 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;
	}	
	//输出学院员工的信息
	public void printEmployee() {
		//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
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. 将输出学院的员工方法,封装到CollegeManager
		sub.printEmployee();
		//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());
		}
	}
}

6.3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

7、合成复用原则 

7.1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
Java设计模式-详谈七大设计原则_第5张图片

三、设计原则核心思想

  1. 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。
  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

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