＜Java设计模式＞（一）内容介绍 | 设计模式七大原则
文章目录
- 第一章 内容介绍
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- 1.1 设计模式的重要性
- 第二章 设计模式七大原则
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- 2.1 设计模式的目的
- 2.2 设计模式七大原则
- 2.3 单一职责原则
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- 2.3.1 基本介绍
- 2.3.2 应用实例
- 2.3.3 单一职责原则注意事项和细节
- 2.4 接口隔离原则
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- 2.4.1 基本介绍
- 2.4.2 应用实例
- 2.4.3 应传统方法的问题和使用接口隔离原则改进
- 2.5 依赖倒转原则
-
- 2.5.1 基本介绍
- 2.5.2 应用实例
- 2.5.3 依赖关系传递的三种方式和应用案例
- 2.6 里氏替换原则
-
- 2.6.1 OO 中继承性的思考和说明
- 2.6.2 基本介绍
- 2.6.3 一个程序引出的问题和思考
- 2.6.4 解决方法
- 2.7 开闭原则
-
- 2.7.1 基本介绍
- 2.7.2 看一段代码
- 2.7.3 方式 1 的优缺点
- 2.7.4 的改进的思路分析
- 2.8 迪米特法则
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- 2.8.1 基本介绍
- 2.8.2 应用实例
- 2.8.3 应用实例改进
- 2.8.4 注意事项和细节
- 2.9 合成复用原则
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- 2.9.1 基本介绍
- 2.10 设计原则核心思想
第一章 内容介绍
1.1 设计模式的重要性
1) 软件工程中，设计模式（design pattern）是对软件设计中普遍存在（反复出现）的各种问题，所提出的解决方案。这个术语是由埃里希·伽玛（Erich Gamma）等人在 1990 年代从建筑设计领域引入到计算机科学的
2) 大厦 VS 简易房
3) 拿实际工作经历来说, 当一个项目开发完后，如果客户提出增新功能，怎么办?。（可扩展性,使用设计模式，软件具有很好的扩展性)
4) 如果项目开发完后，原来程序员离职，你接手维护该项目怎么办? (维护性[可读性、规范性])
5) 目前程序员门槛越来越高，一线 IT 公司(大厂)，都会问你在实际项目中使用过什么设计模式，怎样使用的，解决了什么问题。
6) **设计模式在软件中哪里？**面向对象(oo)=>功能模块[设计模式+算法(数据结构)]=>框架[使用到多种设计模式]=>架构 [服务器集群]
7) 如果想成为合格软件工程师，那就花时间来研究下设计模式是非常必要的
第二章 设计模式七大原则
2.1 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
- 代码重用性 (即：相同功能的代码，不用多次编写)
- 可读性 (即：编程规范性, 便于其他程序员的阅读和理解)
- 可扩展性 (即：当需要增加新的功能时，非常的方便，成本低。称为可维护)
- 可靠性 (即：当我们增加新的功能后，对原来的功能没有影响)
- 使程序呈现高内聚，低耦合的特性（即：模块内部高度紧密，模块之间耦合度较低）
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
2.2 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:
-
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
2.3 单一职责原则
2.3.1 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
2.3.2 应用实例
以交通工具案例讲解
1) 方案 1 [分析说明]
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,违法了单一职责原则
//2.解决的解决的方案非常简单,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...");
}
}
2) 方案 2 [分析说明]
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");
WaterVehicle waterVehicle = new WaterVehicle();
waterVehicle.run("轮船");
}
}
//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==>方案三
class RoadVehicle {
public void run(String vehicle) {
System.out.println(vehicle + "在公路运行...");
}
}
class AirVehicle{
public void run(String vehicle){
System.out.println(vehicle + "在天空运行...");
}
}
class WaterVehicle{
public void run(String vehicle){
System.out.println(vehicle + "在水中运行...");
}
}
3) 方案 3 [分析说明]
public class SingleResponsibility3 {
public static void main(String[] args) {
Vehicle2 vehicle2 = new Vehicle2();
vehicle2.runRoad("摩托车");
vehicle2.runAir("飞机");
vehicle2.runWater("轮船");
}
}
//方案三
//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 runRoad(String vehicle) {
System.out.println(vehicle + "在公路上运行...");
}
public void runAir(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"在天空运行...");
}
public void runWater(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"在水中行...");
}
}
2.3.3 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，可以在方法级别保持单一职责原则
2.4 接口隔离原则
2.4.1 基本介绍
1) 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**
2) 先看一张图:
3) 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。
4) 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(这里我们拆分成 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。也就是采用接口隔离原则
2.4.2 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。
2)没有使用接口隔离原则代码
/**
* @author lxy
* @version 1.0
* @Description
* @date 2022/3/18 22:37
*/
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
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D类
c.depend4(new D());
c.depend5(new D());
}
}
//接口
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");
}
}
//A类通过接口Interface1(使用接口方法) 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(Interface1 i){
i.operation2();
}
public void depend3(Interface1 i){
i.operation3();
}
}
//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();
}
}
2.4.3 应传统方法的问题和使用接口隔离原则改进
1) 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
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 中出现的方法，根据实际情况拆分为三个接口
4) 代码实现
package com.rg.principle.segregation;
/**
* @author lxy
* @version 1.0
* @Description
* @date 2022/3/18 22:37
*/
public class segregation2 {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
a.depend1(new B());//A类通过接口去依赖B
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D类
c.depend4(new D());
c.depend5(new D());
}
}
//接口
interface Interface1{
void operation1();
}
interface Interface2{
void operation2();
void operation3();
}
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(使用接口方法) 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,Interface4 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(Interface3 i){
i.operation4();
}
public void depend5(Interface3 i){
i.operation5();
}
}
2.5 依赖倒转原则
2.5.1 基本介绍
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
2.5.2 应用实例
请编程完成 Person 接收消息 的功能。
1) 实现方案 1 + 分析说明
package com.rg.principle.inversion;
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Person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());
}
}
2) 实现方案 2(依赖倒转) + 分析说明
package com.rg.principle.inversion.improve;
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());
}
}
2.5.3 依赖关系传递的三种方式和应用案例
-
接口传递
-
构造方法传递
-
setter 方式传递
应用案例代码
package com.rg.principle.inversion.improve;
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);
// 通过构造器进行依赖传递
// ChangHong changHong = new ChangHong();
// OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose(changHong);
// openAndClose.open();
// 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
//}
//
//interface ITV { // ITV接口
// public void play();
//}
//
//class ChangHong implements ITV {
//
// @Override
// public void play() {
// // TODO Auto-generated method stub
// System.out.println("长虹电视机，打开");
// }
//
//}
//
实现接口
//class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
// public void open(ITV tv) {
// tv.play();
// }
//}
// 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 ChangHong implements ITV {
//
// @Override
// public void play() {
// // TODO Auto-generated method stub
// System.out.println("长虹电视机，打开");
// }
//
//}
//
//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();
// }
//}
// 方式3 , 通过setter方法传递
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 {
@Override
public void play() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("长虹电视机，打开");
}
}
2.6 里氏替换原则
2.6.1 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，如何正确使用继承？=>里氏替换原则
2.6.2 基本介绍
- 1）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
- 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、依赖来解决问题
2.6.3 一个程序引出的问题和思考
先看个程序，思考下问题和解决思路
package com.rg.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;
}
}
2.6.4 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
3）改进方案
package com.rg.principle.liskov.imporve;
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();
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);
}
}
2.7 开闭原则
2.7.1 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、模块和函数应该对扩展开放（对提供者而言），对修改关闭（对使用者而言）。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
2.7.2 看一段代码
一个画图形的功能，类图设计如下：
package com.rg.principle.ocp;
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;
}
}
2.7.3 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），对修改关闭（使用方）。即当我们给类增加新功能的时喉，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，我们需要做如下修改，修改的地方较多
2.7.4 的改进的思路分析
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改，满足了开闭原则
改进后的代码:
package com.rg.principle.ocp.improve;
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 ");
}
}
2.8 迪米特法则
2.8.1 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
2.8.2 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
2）编程实现上面的功能，看代码演示
package com.rg.principle.demeter;
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<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 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<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 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<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());
}
}
}
2.8.3 应用实例改进
- 1）前面设计的问题在于 SchoolManager 中，CollegeEmployee 类并不是 SchoolManager 类的直接朋友（分析）
- 2）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
- 3）对代码按照迪米特法则进行改进（看老师演示）
package com.rg.principle.demeter.improve;
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<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 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<CollegeEmployee> 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
//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 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<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
System.out.println("------------学校总部员工------------");
for (Employee e : list2) {
System.out.println(e.getId());
}
}
}
2.8.4 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
2.9 合成复用原则
2.9.1 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
2.10 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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