Java设计模式之七大设计原则

七大设计原则

设计原则概述

单一职责原则

定义

一个类仅有一个引起它变化的原因

分析

模拟场景

访客用户 普通用户 VIP用户

代码实现

/**
 * 视频用户接口
 */
public interface IVideoUserService {
​
    void definition();
​
    void advertisement();
}
​

/**
 * 访客用户
 */
public class GuestVideoUserService implements IVideoUserService {
​
    public void definition() {
        System.out.println("访客用户，视频480P高清");
    }
​
    public void advertisement() {
        System.out.println("访客用户，视频有广告");
    }
​
}

/**
 * 普通用户
 */
public class OrdinaryVideoUserService implements IVideoUserService {
​
    public void definition() {
        System.out.println("普通用户，视频720P超清");
    }
​
    public void advertisement() {
        System.out.println("普通用户，视频有广告");
    }
}

/**
 * VIP用户
 */
public class VipVideoUserService implements IVideoUserService {
​
    public void definition() {
        System.out.println("VIP用户，视频1080P蓝光");
    }
​
    public void advertisement() {
        System.out.println("VIP会员，视频无广告");
    }
}

public class Client {
​
    public static void main(String[] args) {
        // 访客用户
        GuestVideoUserService guest = new GuestVideoUserService();
        guest.definition();
        guest.advertisement();
​
        // 普通用户
        OrdinaryVideoUserService ordinary = new OrdinaryVideoUserService();
        ordinary.definition();
        ordinary.advertisement();
​
        //VIP用户
        VipVideoUserService vip = new VipVideoUserService();
        vip.definition();
        vip.advertisement();
​
    }
​
}

开闭原则

定义

对扩展开放，对修改关闭

也就是说在设计一个模块的时候，应当使这个模块可以在不被修改的前提下被扩展，即实现在不修改源代码的情况下改变这个模块的行为。

分析

模拟场景

求面积，对π精度要求不同

代码实现

/**
 * 面积计算实现
 */
public class CalculationArea implements ICalculationArea {
​
    private final static double π = 3.14D;
​
    public double rectangle(double x, double y) {
        return x * y;
    }
​
    public double triangle(double x, double y, double z) {
        double p = (x + y + z) / 2;
        return Math.sqrt(p * (p - x) * (p - y) * (p - z));
    }
​
    public double circular(double r) {
        return π * r * r;
    }
​
}

/**
 * 扩展继承，实现自己的需求
 */
public class CalculationAreaExt extends CalculationArea {
​
    private final static double π = 3.141592653D;
​
    @Override
    public double circular(double r) {
        return π * r * r;
    }
​
}

/**
 *  面积计算接口
 */
public interface ICalculationArea {
​
    /**
     * 计算面积，长方形
     *
     * @param x 长
     * @param y 宽
     * @return 面积
     */
    double rectangle(double x, double y);
​
    /**
     * 计算面积，三角形
     * @param x 边长x
     * @param y 边长y
     * @param z 边长z
     * @return  面积
     *
     * 海伦公式：S=√[p(p-a)(p-b)(p-c)] 其中：p=(a+b+c)/2
     */
    double triangle(double x, double y, double z);
​
    /**
     * 计算面积，圆形
     * @param r 半径
     * @return 面积
     *
     * 圆面积公式：S=πr²
     */
    double circular(double r);
​
}

public class Client {
​
    public static void main(String[] args) {
        CalculationAreaExt calculationAreaExt = new CalculationAreaExt();
        double res = calculationAreaExt.circular(10);
        System.out.println(res);
    }
}

里氏代换原则

定义

开闭原则是从抽象化导出具体化。从抽象化到具体化的过程则需使用继承关系以及里氏代换原则

里式替换是实现开闭原则的途径之一，比开闭原则限制更强，像包含的关系

任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。

通俗理解：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。换句话说，子类继承父类时，除添加新的方法完成新增功能外，尽量不要重写父类的方法。

分析

依赖倒转原则

定义

细节应该依赖于抽象、抽象不应该依赖于细节

理解：

高层模块不依赖低层次模块的细节，不依赖具体实现，而是依赖于接口

要针对接口编程，不要针对实现编程

分析

接口隔离原则

定义

客户端不应该依赖于那些它不需要的接口

用多个专门的接口，而不使用单一的总接口

举个例子，如果一个接口包含了多个方法，而某个实现类只需要其中的一部分方法，那么其他不需要的方法就成了冗余。如果其他类要实现这个接口，它们也会被迫实现这些不需要的方法，从而导致代码冗余和不必要的复杂性。

分析

合成复用原则

定义

优先使用对象组合，而不是继承来达到复用的目的

分析

复用时要尽量使用组合/聚合关系（关联关系），少用继承

 

迪米特法则（最少知识原则）

定义

最少知道、减少依赖

一个模块或对象应尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立，这样当一个模块修改时，影响的模块就会越少，扩展起来更加容易。

只和你的直接朋友交谈，不跟“陌生人”说话（Talk only to your immediate friends and not to strangers）。

其含义是：如果两个软件实体无须直接通信，那么就不应当发生直接的相互调用，可以通过第三方转发该调用。其目的是降低类之间的耦合度，提高模块的相对独立性。

分析

应用迪米特法则可降低系统的耦合度