 p
 抽一点时间学习一下设计模式（一）

一. 单一职责原则

什么是：对类来说，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需求变更而改变类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。实例（1）

/*方式一的run方法中，违反了单一职责原则， 
解决的方案是根据交通工具运行方法不同，分解成不同类即可 */
public class SingleResponsebility1 { 
public static void main(String[] args){ 
Vehicle vehicle = new Vehicle(); vehicle.run("汽车");
vehicle.run("摩托"); vehicle.run("飞机"); 
} 
}
class Vehicle { 
public void run(String vehicle) { 
System.out.println(vehicle+"在公路上跑"); 
} }

实例二

/** * 方案二遵循单一职责原则 * 
但是这样做的改动很大，即将类分解，同时修改客户端 * 
改进：直接修改Vehicle类，改动的代码会比较少 */
public class SingleResponsibility2 { 
public static void main(String[] args) {
Vehicle1 vehicle1 = new Vehicle1(); 
vehicle1.run("汽车");
Vehicle2 vehicle2 = new Vehicle2(); 
vehicle2.run("轮船"); 
Vehicle3 vehicle3 = new Vehicle3();
vehicle3.run("飞机");
} 
}
class Vehicle1{ 
public void run(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"在地上跑");
}
} 
class Vehicle2{ 
public void run(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"在水上跑");
}
} 
class Vehicle3{
public void run(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"在天上跑");
} }

实例三

/** * 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循单一职责原则，但是在方法级别上，仍然遵守这个原则 */ 
public class SingleResonsibility3 {
public static void main(String[] args) { 
Vehicle4 vehicle4 = new Vehicle4(); 
vehicle4.run("汽车"); 
vehicle4.run2("轮船"); 
vehicle4.run3("飞机"); 
} } 
class Vehicle4{ 
public void run(String vehicle){ 
System.out.println(vehicle+"在地上跑"); 
} 
public void run2(String vehicle){ 
System.out.println(vehicle+"在水上跑"); 
}
public void run3(String vehicle) { 
System.out.println(vehicle + "在天上跑");
} 
}

PS:

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，可以在方法级别保存单一职责原则。

二. 接口隔离原则

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
先看一张图:
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

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。没有使用接口隔离代码原则代码 package com.yxj.principle.segregation;

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();
}

}

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 package com.yxj.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();
}

}

三. 依赖反转原则

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请编程完成Person 接收消息的功能
实现方案1 + 分析说明 package com.yxj.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Perons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 + 分析说明 DependecyInversion.java package com.yxj.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());
}

}

接口传递
构造方法传递
setter方式传递 package com.yxj.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

// OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose(changHong);

// openAndClose.open();

	//通过setter方法进行依赖传递
	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 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");
}

}

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

四. 里氏替换原则

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。 实例 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{

public int func1(int num1,int num2){
    return num1-num2;
}

}

//B类 class B extends A{

//这里，重写了 A 类的方法,  可能是无意识
@Override
public int func1(int num1, int num2) {
    return num1+num2;
}
public int func2(int num1,int num2){
    return func1(num1,num2)+1;
}

} 改进 ` //创建更加基础的积累 //把更基础的方法和成员，写到Base class Base{}

//A类 class A extends Base{

public int func1(int num1,int num2){
    return num1-num2;
}

}

//B类 class B extends Base{

//如果B类需要使用到A类的方法，通过组合关系
private A a = new A();

public int func1(int num1, int num2) {
    return num1+num2;
}
public int func2(int num1,int num2){
    return func1(num1,num2)+1;
}

//我们任然想要使用A类的方法
public int func3(int num1,int num2){
    return a.func1(num1,num2);
}

}

五. 开闭原则ocp

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。案例 package com.atguigu.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 ");
}

//增加绘制三角形
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 [提供方] class Triangle extends Shape {

Triangle() {
    super.m_type = 3;
}

} 改进

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

}

// [提供方] class Rectangle extends Shape {

Rectangle() {
    super.m_type = 1;
}
@Override
public void draw() {
    System.out.println(" 绘制矩形 ");
}

}

// [提供方] 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 [提供方] 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 [提供方] class OtherGraphic extends Shape {

OtherGraphic() {
    super.m_type = 4;
}
@Override
public void draw() {
    System.out.println(" 绘制其它图形 ");
}

}

六. 迪米特法则

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。

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());
    }
}

}

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)
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 //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());
    }
}

}

七. 合成复用原则

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承

不推荐：↓↓↓，继承因为如果A类添加了方法，但是B类不需要，就会出现代码耦合

可行的方式：

通过一个set()方法将A设置到B中

通过方法的参数，将A传入

通过声明为类的成员变量(全局变量、属性)，将A实例化传入

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。抽取达到复用
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
高内聚低耦合

设计模式七大原则