设计模式的六大原则
一、设计模式的概念及作用
设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。
二、六大原则
1.单一职责原则（Single Responsibility Principle，简称SRP）
1) 概念：一个类只负责一项职责。
2) 举例说明：假设有一个接口，如下：
1 // 用户接口 2 public interface IUser{ 3 // 连接数据库方法 4 public Connection getConnection(); 5 // 查询用户 6 public User qryUser(User user); 7 // 增加用户 8 public int addUser(User user); 9 }
当操作数据库的信息改变的时候，需要修改大量的代码，所以，可以将操作数据库的方法抽离出来，将上面的用户接口改为：
1 // 数据库操作类 2 public class DBUtil{ 3 // 连接数据库方法 4 public static Connection getConnection(){....} 5 } 6 7 // 用户接口 8 public interface IUser{ 9 // 查询用户 10 public User qryUser(User user); 11 // 增加用户 12 public int addUser(User user); 13 } 14 15 // 用户实现类 16 public class UserImpl{ 17 Connection connection = null; 18 // 查询用户 19 public User qryUser(User user){ 20 connection = DBUtil.getConnection(); 21 .... 22 } 23 // 增加用户 24 public int addUser(User user){ 25 connection = DBUtil.getConnection(); 26 .... 27 } 28 }
即，用户接口中只操作用户的基本信息，不操作数据库。若要需要使用数据库操作，将数据库操作抽离出来，降低代码的耦合性。
3) 优点：类的复杂度降低、可读性提高、可维护性提高、扩展性提高、降低了变更引起的风险。
2.里氏替换原则（Liskov Substitution Principle,简称LSP）
之所以叫里氏替换原则1988年，是因为该原则是由麻省理工学院的一位姓里的女士（Barbara Liskov）提出来的。
1) 概念：所有引用父类的地方必须能 透明使用子类，反过来 不成立。
2) 举例说明：
喜欢动物 = 喜欢狗，因为动物中 包含狗，等式是成立的。
喜欢狗 != 喜欢动物。
class Animal{}
class Dog extends Animal{}
3) 优点：增强程序的健壮性，即使增加了子类，原有的子类还可以继续运行。
3.依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle,简称DIP）
1) 概念：依赖倒置原则的本质就是通过抽象（接口或抽象类）使个各类或模块的实现彼此独立，互不影响，实现模块间的松耦合。
2)举例说明：假设有一个CD唱片，CD唱片的播放 需要 CD播放机，即：
1 // CD 2 class CDRom{ 3 public void play(){ 4 System.out.println("play CDRom"); 5 } 6 } 7 8 // CD播放机 9 class Player{ 10 public void start(CDRom cd){ 11 System.out.println("CD playing ..."); 12 cd.play(); 13 } 14 } 15 16 // 测试方法 17 public class Main{ 18 public static void main(Stirng[] args){ 19 Player player = new Player(); 20 CDRom cd = new CDRom(); 21 player.start(cd); 22 } 23 }
随着科技的发达，DVD出现了，这时候就需要DVD播放机了，如下：
1 // DVD 2 class DVDRom{ 3 public void play(){ 4 System.out.println("play DVDRom"); 5 } 6 } 7 8 // DVD播放器 9 class Player{ 10 public void start(CDRom cd){ 11 System.out.println("DVD playing ..."); 12 cd.play(); 13 } 14 }
又随着科技的发达，MP3、MP4等问世，这时候我们又需要定义更多的类，这样子会很繁琐，所以，可以定义一个上层接口，让下层的类去实现，将上面的代码 改为 如下：
1 // 媒体接口 2 inteferce Media{ // cd,dvd,mp3,mp4.mp5... 3 public void play(); 4 } 5 6 // DVD，并实现媒体接口 7 class DVDRom impl Media{ 8 public void play(){ 9 System.out.println("play DVDRom"); 10 } 11 } 12 13 // CD，并实现媒体接口 14 class CDRom impl Media{ 15 public void play(){ 16 System.out.println("play CDRom"); 17 } 18 } 19 20 // 通用播放机 21 class Player{ 22 public void start(Media media){ 23 System.out.println("playing ..."); 24 media.play(); 25 } 26 } 27 28 // 测试方法 29 public class Main{ 30 public static void main(Stirng[] args){ 31 Player player = new Player(); 32 media cd = new CDRom(); 33 34 media dvd = new DVDRom(); 35 player.start(dvd); 36 } 37 }
3) 优点：在小型项目中很难体现出来。但在大中型项目中可以减少需求变化引起的工作量，使并行开发更友好。
4.接口隔离原则（Interface Segregation Principle,简称ISP）
1.概念：类间的依赖关系应该建立在最小的接口上。
可以理解为：建立单一接口，不要建立庞大臃肿的接口，尽量细化接口，接口中的方法尽量少。也就是说，我们要为各个类建立专用的接口，而不要试图去建立一个很庞大的接口供所有依赖它的类去调用。
一句话概括：一个接口中不要什么事情都去做，其实什么事情都做不好。
2.举例说明：
1 // 灯接口 2 interface light{ 3 // 开灯方法 4 on(); 5 // 关灯方法 6 off(); 7 // 维修方法 8 repare(); 9 // 开电视方法 10 turnOnTV(); 11 }
上面的灯接口中，既有灯的方法，又有工作人员的接口，又有电视的接口，这样 一个接口就会显得很臃肿，很庞大。
运用接口隔离原则之后，将接口细化，分散为多个接口，可以预防外来变更的扩散。如下：
1 // 灯接口 2 interface light{ 3 // 开灯方法 4 on(); 5 // 关灯方法 6 off(); 7 } 8 9 // 电视接口 10 intefece tv{ 11 // 开电视接口 12 on(); 13 // 关电视接口 14 off(); 15 } 16 17 // 工作人员 18 intefece worker{ 19 // 维修 20 repaire(); 21 }
3.优点：通过分散定义多个接口，可以预防外来变更的扩散，提高系统的灵活性和可维护性。
5.迪米特法则（Law of Demeter,简称LoD）
1.概念：类间解耦。
2.问题由来：类与类之间的关系越密切，耦合度越大，当一个类发生改变时，对另一个类的影响也越大。
3.注意点：迪米特法则的初衷是降低类之间的耦合，由于每个类都减少了不必要的依赖，因此的确可以降低耦合关系。但是凡事都有度，虽然可以避免与非直接的类通信，但是要通信，必然会通过一个“中介”来发生联系。过分的使用迪米特原则，会产生大量这样的中介和传递类，导致系统复杂度变大。所以在采用迪米特法则时要反复权衡，既做到结构清晰，又要高内聚低耦合。
6.开闭原则（Open Close Principle,简称OCP）
1). 思想：尽量通过扩展软件实体来解决需求变化，而不是通过修改已有的代码来完成变化。
2). 开：对扩展开放
关：对修改关闭
总结：单一职责原则告诉我们实现类要职责单一；
里氏替换原则告诉我们不要破坏继承体系；
依赖倒置原则告诉我们要面向接口编程；
接口隔离原则告诉我们在设计接口的时候要精简单一；
迪米特法则告诉我们要降低耦合；
开闭原则是总纲，他告诉我们要对扩展开放，对修改关闭。
