Java设计模式（1：软件架构设计七大原则及开闭原则详解）

Posted 2021-06-07 蔡小明

在日常工作中，我们使用Java语言进行业务开发的时候，或多或少的都会涉及到设计模式，而运用好设计模式对于我而言，又是一个比较大的难题。为了解决、克服这个难题，笔主特别开了这个博客来记录自己学习的笔记和自己的理解，也欢迎对此有兴趣的朋友一起来和笔主探讨，共同学习。

前言

在日常工作中，我们使用Java语言进行业务开发的时候，或多或少的都会涉及到设计模式，而运用好设计模式对于我而言，又是一个比较大的难题。为了解决、克服这个难题，笔主特别开了这个博客来记录自己学习的笔记和自己的理解，也欢迎对此有兴趣的朋友一起来和笔主探讨，共同学习。

一、软件架构设计模式的七大原则

1、开闭原则

对扩展开放，对修改关闭。在程序需要扩展的时候，不能去修改原有的代码实现一个热插拔的效果。简而言之，就是用抽象构建架构，用实现扩展细节。

2、单一职责原则

不要存在多于一个导致类变更的原因。简单来说，就是一个Class/Interface/Method只负责一项职责。

3、依赖倒置原则

这个原则是开闭原则的基础，是指设计结构代码时，高层模块不应该依赖于底层模块，二者应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。即：针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

4、接口隔离原则

使用多个接口，而不使用单一的接口，客户端不应该依赖它不需要的接口。尽量的细化接口的职责，降低类的耦合度。

5、迪米特法则

又被成为最少知道原则，指的是一个对象应该对其他对象保持最少的了解。一个实体类应当尽量少地和其他实体之间发生相互作用，使得系统模块相互独立。形象来说就是：只和朋友交流，不和陌生人说话。

6、里氏替换原则

如果说实现开闭原则的关键步骤就是抽象化，那么基类（父类）和子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏替换原则就是对实现抽象化的具体步骤的规范。即：子类可以扩展基类（父类）的功能，但不能改变父类原有的功能。

7、合成复用原则

尽量使用对象组合/聚合，而不是使用继承达到软件复用的目的。可以使系统更加的灵活，降低类与类之间的耦合度，一个类的变化对于其他类来说影响相对较少。

继承我们称之为白箱复用，相当于把实现的细节暴露给子类，组合/聚合 也成为黑箱复用，对类之外的对象是无法获取到实现细节的。

二、开闭原则详解

对扩展开放，对修改关闭。在程序需要扩展的时候，不能去修改原有的代码实现一个热插拔的效果。简而言之，就是用抽象构建架构，用实现扩展细节。

光看理论是不行的，这样的话我们只能是有一个模糊的认识，对具体的细节不太能看得清，我们先来举一个例子看一看它是怎么使用的：

例：假如我们居住的附近有一个小超市开业了，里面有各种的商品。老板想找你帮忙做一个超市商品的管理系统，那么针对超市众多商品的情况，我们首先应该会想到创建一个类来显示商品的基本信息：价格、名称等， 针对此，我们先来创建一个接口：

/**
 * 商品基本信息 接口
 */
public interface Goods {
    /**
     * 商品的价格
     */
    void getPrice();

    /**
     * 商品的名称
     */
    void getName();
}

我们发现超市里有薯片贩卖，我们再来写一个薯片的类来实现这个接口，同时标明薯片的名称和价格：

/**
 * 乐事薯片
 */
public class Crisps implements Goods{
    @Override
    public void getPrice() {
        System.out.println("商品的价格：9.9 RMB");
    }

    @Override
    public void getName() {
        System.out.println("商品的名称：乐事薯片");
    }
}

老板说以后还会有面包出售，那我们再来创建一个类来表明面包的基本信息：

/**
 * 面包
 */
public class Bread implements Goods{
    @Override
    public void getPrice() {
        System.out.println("商品的价格：5.5 RMB");
    }

    @Override
    public void getName() {
        System.out.println("商品的名称:面包");
    }
}

等把这一切做好后，老板说因为新店刚刚开业，没有什么人气，就想前期通过薯片打折的方式来吸引人气（薯片打六折），这个时候我们想到的是：

1、修改Crisps类中的getPrice()方法，但这会有一定的风险，可能会影响其他地方的调用结果。那么这个方法就可以pass掉。

2、在Goods接口中再加一个方法获取打折后的价格，但最后发现Bread类也需要去实现这个方法，但是面包并没有打折，这就对接口其他的实现类造成了影响，显然不可取。

3、在Crisps类中再加入一个方法来获得打折后的薯片价格，但这样可能会改变Crisps类的结构，可能会造成不必要的麻烦，而且开闭原则的基础就是：扩展程序的时候不能去修改原有的代码。那么这个方法也被pass。

4、在增加一个类去继承Crisps类，在子类中增加一个方法获取打折后的价格，这样通过子类我们可以获取到商品的名称，打折前的价格，打折后的价格，也不会改变Crisps类原有的结构，符合我们的规范，那我们再来编写一个类。

/**
 * 薯片的子类
 */
public class CrispsDisCountPrice extends Crisps {

    /**
     * 打折后的价格
     */
    public void getDisCountPrice(){
        System.out.println("打折后的价格："+ 9.9*0.6 +" RMB");
    }
}

我们来看一下类的结构图：

Crisps类和Bread类是接口Goods的实现类，而CrispsDisCountPrice类继承了Crisps类。

写个测试类测试一下：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Bread bread = new Bread();
        CrispsDisCountPrice crisps = new CrispsDisCountPrice();
        bread.getName();
        bread.getPrice();
        crisps.getName();
        crisps.getPrice();
        crisps.getDisCountPrice();
    }
}

结果：

最后

学习设计模式不能只理解于理论，要根据例子理解才能更加的清晰、透彻。接下来的几篇博客，我会将设计模式剩下的六个原则都一一说明，并举一例子。讲完七大原则后，会重点解析我们常说的23种设计模式。这是我学习记录的一个过程，谢谢！