• 1.设计模式的七大原则


    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

    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)

    使程序呈现高内聚, 低耦合的特性

    那么一个设计模式在这样设计的时候,要遵循哪些原则呢,即设计模式为什么这么设计的依据, 下面开始介绍,设计模式的 七大原则

    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

    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

    案例说明:

    方式1:

    1. 在方式1 的run方法中,违反了单一职责原则,(飞机也在公路上跑)

    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

    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
    class Vehicle {
    	public void run(String vehicle) {
    		System.out.println(vehicle + " 在公路上运行....");
    	}
    }
    

    方式二:

    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
    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");
    	}
    
    }
    
    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");
    	}
    }
    

    方式三:

    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
    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");
    	}
    }
    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....");
    	}
    	
    }
    

    总结:

    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. 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:

    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,但是类B和类D必须去实现他们不需要的方法。
    2. 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

    1607009394772

    问题代码: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

    //接口
    interface Interface1 {
    	void operation1();
    
    	void operation2();
    
    	void operation3();
    
    	void operation4();
    
    	void operation5();
    }
    //类B 实现了 所有的接口
    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");
    	}
    }
    
    //类D 实现了所有的接口
    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");
    	}
    }
     // A 类通过接口Interface1 依赖(使用) B类,但是只会用到1,2,3方法
    class A {
        Interface1 i = new B();
        
    	public void depend1() {
    		i.operation1();
    	}
    
    	public void depend2() {
    		i.operation2();
    	}
    
    	public void depend3() {
    		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 { 
        
        Interface1 i = new D();
    	public void depend1() {
    		i.operation1();
    	}
    
    	public void depend4() {
    		i.operation4();
    	}
    
    	public void depend5() {
    		i.operation5();
    	}
    }
    

    分析传统方法的问题,使用接口隔离原则改进程序结构

    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,但是类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

    1607010198900

    代码:

    
    // 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");
    	}
    }
    
    // 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
    class A { 
        Interface1 i = new B();
    	public void depend1() {
    		i.operation1();
    	}
    
    	public void depend2() {
    		i.operation2();
    	}
    
    	public void depend3() {
    		i.operation3();
    	}
    }
    
    // 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
    class C { 
        
        Interface1 i = D();
    	public void depend1() {
    		i.operation1();
    	}
    
    	public void depend4() {
    		i.operation4();
    	}
    
    	public void depend5() {
    		i.operation5();
    	}
    }
    

    3. 依赖倒转原则

    依赖倒转(Dependence Inversion Principle )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

    代码:

    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());
    	}
    }
    

    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

    下面进行优化:

    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());
    	}
    }
    

    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

    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

    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

    面向对象中的继承性思考:

    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

    里氏替换原则基本介绍:

    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

    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 Base,让 A 类和 B 类同时去继承 Base,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

    代码一:

    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;
    	}
    }
    

    原因分析与解决方法

    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

    改进:

    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

    1607355939912

    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);
    	}
    }
    

    5. 开闭原则

    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。

    • 即,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。(增加代码,无需修改代码)

    • 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);
            //新增一个图形时,这里就需要修改代码
    		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;
    	}
    }
    
    

    改进代码:

    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 ");
    	}
    }
    

    改进思路:

    • 将draw 方法抽象都父类,由子类实现
    • 使用时,不依赖具体实现类,而是调用接口的方法,这样就不用管传进来的是个什么实现类

    这里同样也符合 依赖倒转原则,不直接依赖实现类而是依赖接口

    6. 迪米特原则

    迪米特法则的基本介绍

    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

    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。

    案例

    //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());
    		}
    	}
    }
    
    

    说明:

    • 有一个学院总部的员工类和 分部的员工类, 对于分部有自己的管理类方法,总部也有对应的管理类,并且可以调用分部的管理类
    • CollegeEmployee 类不是 SchoolManager 类的直接朋友,而是一个陌生类,但确定义在SchoolManager 类某一个方法的内部, 这样的设计违背了迪米特法则

    改进:

    • 上述代码中,之所以需要违反迪米特法则,是因为在学校总部管理类中, 操作了分部管理类该干的事,所以在方法的内部声明了分部员工,
    • 而分部员工CollegeEmployee 类不是 总部管理员类 的直接朋友
    • 对于迪米特法则, 总部管理员类SchoolManager 对于 默认朋友应该知道的越少越好,可以将打印方法封装在分部管理员类中
    //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());
    		}
    	}
    }
    
    

    核心:

    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

    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

    8. 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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