JAVA 设计的七大原则
一、开闭原则
开闭原则(Open-Closed Principle, OCP)是指一个软件实体如类、模块和函数应该对 扩展开放,对修改关闭。
所谓的开闭,也正是对扩展和修改两个行为的一个原则。强调 的是用抽象构建框架,用实现扩展细节。
可以提高软件系统的可复用性及可维护性。开 闭原则,是面向对象设计中最基础的设计原则。它指导我们如何建立稳定灵活的系统,实现开闭原则的核心思想就是面向抽象编程。
二、依赖倒置原则
依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle,DIP)是指设计代码结构时,高层模块不应该依赖底层模块,二者都应该依赖其抽象。
通过依赖倒置,可以减少类与类之间的耦合性,提高系统的稳定性,提高代码的 可读性和可维护性,并能够降低修改程序所造成的风险。
下面我们通过一个例子来具体阐述:
首先创建一个MyCar类,假如你现在有两辆车
public class MyCar { public void AudiCarDriving() { System.out.println("AudiCar is drving ……"); } public void BWMCarDriving() { System.out.println("BWMCar is drving ……"); }
但是随着你经济的逐渐飙升,又买下一辆车,这个时候,业务扩展,我们的代码要从底层到高层(调用层)依次修改代码。在 MyCar 类中增加 xxxCarDriving()的方法,在高层也要追加调用。如此一来,系统发布以后,实际上是非 常不稳定的,在修改代码的同时也会带来意想不到的风险。接下来我们优化代码,创建 一个课程的抽象 CarDriving 接口:
public interface CarDriving { void driving(); } /**<br> * 创建AudiCar 类<br> */ public class AudiCar implements CarDriving { @Override public void driving() { System.out.println(this.getClass().getSimpleName()+"is drving ……"); } } /**<br> * 创建BWMCar类<br> */ public class BWMCar implements CarDriving { @Override public void driving() { System.out.println(this.getClass().getSimpleName()+"is driving ……"); } } /**<br> * 优化之前的MyCar 类<br> */ public class MyCar { public void driving(CarDriving carDriving) { carDriving.driving(); } } //调用 public static void main(String[] args) { MyCar myCar = new MyCar(); myCar.driving(new AudiCar()); myCar.driving(new BWMCar()); }
我们这时候再看来代码,无论你有多少车,对于新车,我只需要新建一 类,通过传参的方式告诉MyCar,而不需要修改底层代码。实际上这是一种大家非常熟悉 的方式,叫依赖注入。注入的方式还有构造器方式和 setter 方式。
三、单一职责原则
单一职责(Simple Responsibility Pinciple,SRP)是指不要存在多于一个导致类变更的原因。
假设我们有一个 Class 负责两个职责,一旦发生需求变更,修改其中一个职责的逻辑代码,有可能会导致另一个职责的功能发生故障。这样一来,这个 Class 存在两个导 致类变更的原因。如何解决这个问题呢?我们就要给两个职责分别用两个 Class 来实现, 进行解耦。后期需求变更维护互不影响。这样的设计,可以降低类的复杂度,提高类的 可 读 性 , 提高系统的可维护性,降低变更引起的风险。总体来说就是一个Class/Interface/Method 只负责一项职责。
如果有更多的业务需要,可以设计一个顶层接口,然后再根据情况拆分成不同的接口,使其满足单一职责原则,便于后期维护
四、接口隔离原则
接口隔离原则(Interface Segregation Principle, ISP)是指用多个专门的接口,而不使用单一的总接口,客户端不应该依赖它不需要的接口。
这个原则指导我们在设计接口时 应当注意一下几点:
1、一个类对一类的依赖应该建立在最小的接口之上。
2、建立单一接口,不要建立庞大臃肿的接口。
3、尽量细化接口,接口中的方法尽量少(不是越少越好,一定要适度)。 接口隔离原则符合我们常说的高内聚低耦合的设计思想,从而使得类具有很好的可读性、 可扩展性和可维护性。我们在设计接口的时候,要多花时间去思考,要考虑业务模型, 包括以后有可能发生变更的地方还要做一些预判。所以,对于抽象,对业务模型的理解 是非常重要的。
五、迪米特法则
迪米特原则(Law of Demeter LoD)是指一个对象应该对其他对象保持最少的了解,又叫最少知道原则(Least Knowledge Principle,LKP),尽量降低类与类之间的耦合。
迪米特原则主要强调只和朋友交流,不和陌生人说话。出现在成员变量、方法的输入、输 出参数中的类都可以称之为成员朋友类,而出现在方法体内部的类不属于朋友类。
六、里氏替换原则
里氏替换原则(Liskov Substitution Principle,LSP)是指如果对每一个类型为 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 P 的行为没有发生变化,那么类型 T2 是类型 T1 的子类型。 定义看上去还是比较抽象,我们重新理解一下,可以理解为一个软件实体如果适用一个 父类的话,那一定是适用于其子类,所有引用父类的地方必须能透明地使用其子类的对 象,子类对象能够替换父类对象,而程序逻辑不变。根据这个理解,我们总结一下: 引申含义:子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。
1、子类可以实现父类的抽象方法,但不能覆盖父类的非抽象方法。
2、子类中可以增加自己特有的方法。
3、当子类的方法重载父类的方法时,方法的前置条件(即方法的输入/入参)要比父类 方法的输入参数更宽松。
4、当子类的方法实现父类的方法时(重写/重载或实现抽象方法),方法的后置条件(即 方法的输出/返回值)要比父类更严格或相等。
使用里氏替换原则有以下优点: 1、约束继承泛滥,开闭原则的一种体现。 2、加强程序的健壮性,同时变更时也可以做到非常好的兼容性,提高程序的维护性、扩 展性。降低需求变更时引入的风险。
七、合成复用原则
合成复用原则(Composite/Aggregate Reuse Principle,CARP)是指尽量使用对象组合(has-a)/聚合(contanis-a),而不是继承关系达到软件复用的目的。可以使系统更加灵 活,降低类与类之间的耦合度,一个类的变化对其他类造成的影响相对较少。 继承我们叫做白箱复用,相当于把所有的实现细节暴露给子类。组合/聚合也称之为黑箱 复用,对类以外的对象是无法获取到实现细节的。要根据具体的业务场景来做代码设计, 其实也都需要遵循 OOP 模型。
设计原则总结
学习设计原则,学习设计模式的基础。在实际开发过程中,并不是一定要求所有代码都 遵循设计原则,我们要考虑人力、时间、成本、质量,不是刻意追求完美,要在适当的 场景遵循设计原则,体现的是一种平衡取舍,帮助我们设计出更加优雅的代码结构。