第 2 章 设计模式七大原则
第 2 章 设计模式七大原则
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)，具有如下更好的特性
- 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，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
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、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
3、单一职责原则
单一职责原则的基本介绍
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
单一职责原则的案例一
- 应用实例：以交通工具案例讲解
- 未准守单一职责原则
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
// 方式1
// 1. 在方式1 的run方法中，违反了单一职责原则
// 2. 解决的方案非常的简单，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....");
}
}
单一职责原则的案例二
- 完全准守单一职责原则，对类进行拆解，实现单一职责原则
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3
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");
}
}
单一职责原则的案例三
- 没有完全准守单一职责原则，对方法进行拆解，实现单一职责原则
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的分析
//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
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 + " 在水中运行....");
}
//方法2.
//..
//方法3.
//..
//方法4.
//...
}
单一职责原则的注意事项和原则
- 降低类的复杂度，一个类只负责一项职责
- 提高类的可读性，可维护性
- 降低变更引起的风险
- 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
4、接口隔离原则
接口隔离原则(Interface Segregation Principle)
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
举例说明
- 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。
- 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，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
接口隔离原则的案例一
- 未应用接口隔离原则，问题：类 A 通过 Interface1 依赖类 B 类 C 通过 Interface1 依赖类 D，造成类 B 和 类 D 需要去实现他们无需实现的接口
- 代码实现
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类
a.depend2(new B());
a.depend3(new B());
}
}
//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();
}
}
接口隔离原则的案例二
分析传统方法的问题，使用接口隔离原则改进程序结构
- 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
- 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接口
- 代码实现
public class Segregation1 {
public static void main(String[] args) {
// 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();
}
}
5、依赖倒转原则
依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)
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
依赖倒转原则的案例一
- 未遵循依赖倒置原则，Person 类与 Email 类耦合，如果我们还想获取其他消息，比如微信、短信、QQ 等、则需要添加相应的实现方法
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Peron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());
}
}
依赖倒转原则的案例二
- 引入一个抽象的接口 IReceiver，表示接收者（Email、微信、短信、QQ 等），接受者分别实现 IReceiver 接口中的方法，实现各自接收消息的逻辑，Person 类与 IReceiver 接口发生依赖，达到接收消息的功能
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());
}
}
依赖关系传递的三种方式和应用案例
1、接口传递
public class DependencyPass {
public static void main(String[] args) {
// 通过接口传递
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(ITV tv); // 抽象方法,接收接口
}
// ITV接口
interface ITV {
public void play();
}
// 长虹电视：实现 ITV 接口
class ChangHong implements ITV {
@Override
public void play() {
System.out.println("长虹电视机，打开");
}
}
// 设备播放类：实现 IOpenAndClose 接口，调用接口 IITV 的 play() 方法实现播放功能（通过接口注入）
class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
public void open(ITV tv) {
tv.play();
}
}
2、构造方法传递
public class DependencyPass {
public static void main(String[] args) {
// 通过构造器进行依赖传递
ChangHong changHong = new ChangHong();
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();
}
// 长虹电视：实现 ITV 接口
class ChangHong implements ITV {
@Override
public void play() {
System.out.println("长虹电视机，打开");
}
}
class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
public ITV tv; // 成员变量
public OpenAndClose(ITV tv) { // 通过构造器注入实现了 ITV 接口的对象
this.tv = tv;
}
public void open() {
this.tv.play();
}
}
3、setter 方式传递
public class DependencyPass {
public static void main(String[] args) {
// 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3 , 通过setter方法传递
interface IOpenAndClose {
public void open(); // 抽象方法
public void setTv(ITV tv); // 通过 setter 方法注入
}
interface ITV { // ITV接口
public void play();
}
// 长虹电视：实现 ITV 接口
class ChangHong implements ITV {
@Override
public void play() {
System.out.println("长虹电视机，打开");
}
}
class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
private ITV tv;
// 通过 setYv() 方法注入实现了 ITV 接口的对象实例
public void setTv(ITV tv) {
this.tv = tv;
}
public void open() {
this.tv.play();
}
}
总结：无论通过什么方法，目的都是要将实现了接口的具体实现类注入到调用者类中
依赖倒转原则的注意事项和细节
- 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
- 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
- 继承时遵循里氏替换原则
6、里氏替换原则
OO中的继承性的思考和说明
- 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。
- 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
- 问题提出：在编程中，如何正确的使用继承? => 里氏替换原则
里氏替换原则的基本介绍
- 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。
- 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。
- 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
- 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
我们也可以通过提升的方法，来尽量满足里氏替换原则，假设现在有两个类，A 类和 B 类，如果 B 类继承 A 类，需要重写 A 类中的某些方法，那么，我们在 A 类 和 B 类之上，再抽取出一个更加通用的父类 CommonSuper，让 A 类和 B 类同时去继承 CommonSuper，这样 B 类就无须重写 A 类中的某些方法，达到基类的引用对子类对象透明的效果
里氏替换原则的案例一
- 未遵循里氏替换原则，由于子类 B 继承父类 A 时重写了 func1() 方法，导致程序中使用多态时，本意是想调用重写前的方法，结果变成了重写后的方法，所以程序输出结果和预期不同
public class Liskov {
public static void main(String[] args) {
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，结果变成了11+3
System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));// 这里本意是求出1-8，结果变成了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;
}
}
里氏替换原则的案例二
原因分析与解决方法
- 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
- 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
- 将类 B 的级别提升至与类 A 平级，他们有一个共同的父类 Base，这样就不会出现类 B 重写类 A 中方法的问题，此时基类的引用能够透明地使用子类的对象
public class Liskov {
public static void main(String[] args) {
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));// 这里本意是求出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();
// 这里虽然方法名是 fun1()，但由于类 B 集成于类 Base，已和类 A 无关
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);
}
}
7、开闭原则
开闭原则的基本介绍
- 开闭原则（Open Closed Principle） 是编程中最基础、最重要的设计原则
- 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。
- 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。
- 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。
开闭原则的案例一
- 未遵循开闭原则，导致新增一个图形类时，需要在【使用方 GraphicEditor】中添加很多代码
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，需使用图形绘图]
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;
}
// 具体的图形为提供方，提供具体的绘图流程
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;
}
}
案例一的优缺点分析
- 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候，尽量不修改代码，或者尽可能少修改代码。
- 比如我们这时要新增加一个图形种类：三角形，我们需要做大量的修改， 修改的地方较多
开闭原则的案例二
改进思路分析：
- 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
代码实现：
- 所有的图形类都继承自公共的抽象父类 Shape，并重写父类中的 draw() 方法，之后新增图形类时，只需要重写 draw() 方法即可，在【使用方 GraphicEditor】中无需做任何修改
- PS：和前面的接收消息例子很像，通过 IReceiver 接口定义各种接收者的行为，这样扩展新的接受者时，就无须在【使用方 Person】中修改任何代码
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() {
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 ");
}
}
//新增画三角形
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 ");
}
}
8、迪米特法则
迪米特法则的基本介绍
- 一个对象应该对其他对象保持最少的了解
- 类与类关系越密切，耦合度越大
- 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
- 迪米特法则还有个更简单的定义：只与直接的朋友通信
- 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。
迪米特法则的案例一
- 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
- CollegeEmployee 类不是 SchoolManager 类的直接朋友，而是一个陌生类，这样的设计违背了迪米特法则
//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());
}
}
}
迪米特法则的案例二
- 前面设计的问题在于SchoolManager中， CollegeEmployee类并不是SchoolManager类的直接朋友
- 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，我们将输出学院员工的方法封装到CollegeManager，这样在SchoolManager中就不会出现CollegeEmployee类了
- 按照迪米特法则的意思就是：SchoolManager对输出学院员工知道得越少越好，所以我们就直接将该逻辑封装到CollegeManager中
//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
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());
}
}
}
迪米特法则注意事项和细节
- 迪米特法则的核心是降低类之间的耦合
- 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
9、合成复用原则
合成复用原则（Composite Reuse Principle）
原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承，即尽量使用 has a 的关系，而不要使用 is a 的关系
10、设计原则核心思想
- 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。
- 针对接口编程， 而不是针对实现编程。
- 为了交互对象之间的松耦合设计而努力