设计模式的七大原则

设计模式概述

• 就是某类问题的通用解决方案，代表了最佳实践
• 设计模式的本质是提高软件的维护性、通用性和扩展性，并降低软件的复杂度
• 设计模式分为了三类，共23种：
  • 创建型模式：单例模式、抽象工厂模式、原型模式、建造者模式、工厂模式
  • 结构性模式：适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式
  • 行为型模式：模板方法模式、命令模式、访问者模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式

使用设计模式的目的

• 代码重用性：相同的代码，不用重复编写
• 可读性：编码的规范性
• 可扩展性：增加新功能时，非常方便
• 可靠性：增加新的功能，对原有的功能没有影响
• 高内聚、低耦合：模块内部很紧密，模块和模块间很松散

设计原则的核心思想

• 找出应用中可能需要变化之处，把他们独立出来
• 对针对接口编程。而不是针对实现编程
• 为了交互对象之间的松散耦合设计而努力

设计模式的七大原则

• 单一职责原则
• 接口隔离原则
• 依赖倒转原则
• 里氏替换原则
• 开闭原则（ocp）
• 迪米特法则
• 合成复用原则

单一职责原则

• 对类来说，一个类应该只负责一项职责
• 如果一个类负责两个职责：职责1和职责2，当职责1变化时有可能会引起职责2的变化，所以应该把这个类的粒度分为A1和A2
• 优点：
  • 可以降低类的复杂度
  • 提高了类的可读性，可维护性
  • 降低了变更引起的风险
• 通常情况下应该遵循单一职责原则，除非逻辑足够简单，才能在代码层面违反单一职责原则
• 只有类中的方法足够少，可以在方法级别保持单一职责原则，如果方法很多，还是应该分成多个类

接口隔离原则

• 客户端不应该依赖他不需要的接口，即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上
• 例如：
  • 接口类interface1有三个接口，实现类A只会用到其中两个接口，也必须实现剩下一个接口，出现这种情况，就说明interface1不是最小接口，存在不需要的接口，违反了接口隔离原则
  • 所以需要把interface1拆分为独立的接口，实现类只和他们需要的方法建立依赖关系

依赖倒转原则

• 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
• 依赖倒转的中心思想是面向接口编程
• 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，抽象指的是接口或则抽象类，细节就是具体的实现类
• 使用接口或者抽象类的目的是制定好规范，而不涉及任何具体的操作，把展示细节的任务交给他们的实现类去完成

里氏替换原则

• 继承
  • 继承包含了这么一层含义：父类中凡是已经实现好的方法，实际上就是在设定规范，虽然不要求所有子类必须遵循这写规范，但是如果子类对这些已经实现的方法做任意修改，就会对整个继承体系造成破坏
  • 继承再给程序设计带来便利的同时，也带来了弊端，例如：
    • 使用继承会给程序带来侵入性，是程序的可移植性降低，增加了对象间的耦合关系
    • 如果一个类被其他类继承，对这个类的修改必须考虑其他子类，并且修改父类后，所有子类的功能都有可能出现问题
• 里氏替换原则描述了如何正确的使用继承
  • 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都替换成o2时，程序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使用其子类的对象
  • 所以在使用继承时，遵循里氏替换原则，在子类中尽量不要重写父类中的方法
  • 继承会增加两个类的耦合，在适当的情况下，可以通过聚合、组合、依赖来解决问题，例如抽取更基础的父类

开闭原则（ocp）

• 开闭原则（open closed principle）是编程中最基础也是最重要的设计原则
• 一个软件实体，例如类，应该对扩展开放（接口提供方），对修改关闭（对接口调用方）
• 当软件需要变化时，尽量通过扩展软件实体，而不是修改已有的代码来实现，当我们想给类增加新的功能的时候，尽量不修改代码，或者少修改代码
• 设计模式的目的就是遵循开闭原则，开闭原则是核心

迪米特法则

• 一个对象应该对其他对象保持最小的了解
• 类与类关系越密切，耦合度越大
• 迪米特法则的核心是降低类之间的耦合
• 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，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
• 迪米特法则还有个更简单的定义，只与直接的朋友通信，应该避免类中出现非直接朋友的耦合（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），直接的朋友指的是：
  • 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，就认为这两个类是朋友关系
  • 耦合的方式有很多，例如：依赖、关联、组合、聚合等
  • 出现成员变量、方法参数、方法返回值的类为直接朋友，出现在局部变量中的类不是直接朋友，陌生的类最好不要以局部变量的形式出现在类的内部

合成复用原则

• 尽量使用合成、聚合的方式，而不是使用继承