浅谈设计模式的六大原则

Posted 2020-07-13 Android开始之路

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了浅谈设计模式的六大原则相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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一，单一职责原则：就一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因（就是实现类要责任单一）

英文--Single Responsibility Principle

简写：SRP

举个例子：

父类：Animal

public class Animal {
	
	 void move(String animal){
		System.out.println(animal + "是主要用脚来移动的");
	}
}

测试类：

  <pre name="code" class="java">public class SRPTest {

	public static void main(String[] args) {
		Animal animal = new Animal();
		animal.move("狗");
		animal.move("猫");
		animal.move("老鼠");

	}

}

输出：

狗是主要用脚来移动的
猫是主要用脚来移动的
老鼠是主要用脚来移动的

那么问题来了，当你添加鸟时，打印出，鸟主要是用脚来移动的，（但好像是翅膀，这里假设为翅膀）

这时，需要改代码了：

如果这样改：

public class Animal {
	
	 void move(String animal){
		if("鸟".equals(animal)){
			System.out.println(animal + "是主要靠翅膀来移动的");
		}
		else{
			System.out.println(animal + "是主要用脚来移动的");
		}
	}
}

没错，可以真确输出，但违背了单一职责原则，假如又要分为类似于猫头鹰等主要靠翅膀在夜间移动的鸟，和靠翅膀在白天移动的鸟，又该如何呢，，，再分呢？

这个时候就要考虑单一职责原则了：

第一种：好像有点违背，但在方法上又好像不违背：

public class Animal {
	
	 void move(String animal){
			System.out.println(animal + "是主要靠翅膀来移动的");
		}
    void moveN(String animal){
			System.out.println(animal + "是主要用翅膀来移动的");
		}
    
}

第二种：

用两个类，即一个类管理一个原则：

public class Animal {
	
	 void move(String animal){
			System.out.println(animal + "是主要靠翅膀来移动的");
		}

}

public class Birds {
	void move(String animal) {
		System.out.println(animal + "是主要靠翅膀来移动的");
	}
}

测试类：

public class SRPTest {

	public static void main(String[] args) {
		Animal animal = new Animal();
		animal.move("狗");
		animal.move("猫");
		animal.move("老鼠");
		Birds birds = new Birds();
		birds.move("鸟");

	}

}

二，开放封闭原则：对扩展---开发，对更改----封闭

英文：OpenClosePrinciple

简写：OCP

就是说：不要更改源代码（现有代码），而应该增加一个新的类（如子类等）

如版本更新等

版本更新：尽量不更改源代码，可以增加新功能

员工迟到问题：可以制定迟到的晚下班，迟到多久就得加班多久等制度

即：上班总时长封闭，对于迟到一点开放

三，里氏代换原则：子代父，程序行为不变化（有点类似于继承）

英文：Liskov Substitution Principle

简写：LSP

理解：子类必须能够替换他们的父类型，使得父类模块在不改变的情况下，自己可以用扩展性

如动物，

子：狗，猫，牛

又如一个四则运算的例子：

求加法：

package testtwo;

public class Console {
	int addNumber(int a , int b){
		return (a + b);
	}
}

测试类：

package testtwo;

public class Test {

	public static void main(String[] args) {
		Console console = new Console();
		int result = console.addNumber(8, 2);
		System.out.println("结果是： " + result);
	}
}

输出结果：

结果是： 10

假如要先求加法再乘法呢，如（8 + 2）* 4

那么你可能说我直接在Console更改就行啦，但万一，你有好多个类使用了Console的例子呢，那么容易出错，

于是可以新建类来继承，Console不变，

如代码：

package testtwo;

public class AConsonle extends Console{
	int addNumber(int a , int b){
		return (a + b);
	}
	int mulNumber(int a , int b){
		return (a * b);
	}
}

测试类：

package testtwo;

public class Test {

	public static void main(String[] args) {

		AConsonle aConsole = new AConsonle();
		int c = aConsole.addNumber(8, 2);
		int result = aConsole.mulNumber(c, 4);
		System.out.println("输出结果是：" + result);
		
	}
}

输出：

输出结果是：40

四：依赖倒转(置)原则:

英文：Dependence Inversion Principle，

简称 DIP

理解：

(1)抽象不应该依赖细节，细节应该依赖于抽象

（针对接口编程，不要针对现实编程）

(2)高层模块不应该依赖底层模块，两个都应该依赖抽象

抽象：指接口或者抽象类

例子1：假如高层要访问数据库，这时，习惯性的我们喜欢写一个类来实现访问数据库的操作（低层），

即高层-------底层--------》数据库

但这时，突然客户要求可以根据自己爱好选择不同的存储方式呢，又该如何呢？

例子2：通过代码例子，

package threetest;

public class Dog  {
	public void eat(){
		System.out.println("狗正在吃饭！");
	}

}

动物类：

public class Animal {
	public void animal (Dog dog){
		dog.eat();
	}
}

测试类：

<pre name="code" class="java">package threetest;

public class Test {
	public static void main(String[] args){
		Animal a = new Animal();
		Dog dog = new Dog();
		a.animal(dog);
		a.animal(dog);
		a.animal(dog);
	
	}
}

输出结果：

狗正在吃饭！狗正在吃饭！狗正在吃饭！

那么这个时候，突然想在测试类，再增加猫正在吃饭，该如何改呢？（增加老鼠呢、、、？）

那么就该想到，依赖抽象，这里以接口为例：

代码：

接口类Ieat:

package threetest;

public interface Ieat {
	public void eat();
}

狗类：

package threetest;

public class Dog  implements Ieat{
	public void eat(){
		System.out.println("狗正在吃饭！");
	}

}

猫类：

package threetest;

public class Cat implements Ieat{
	public void eat(){
		System.out.println("猫正在吃饭！");
	}
}

高层类：

package threetest;

public class Animal {
	public void animal(Ieat ieat){
		ieat.eat();
	}
}

测试类：

package threetest;

public class Test {
	public static void main(String[] args){
		Animal a = new Animal();
		Dog dog = new Dog();
		Cat cat = new Cat();
		a.animal(dog);
		a.animal(dog);
		a.animal(dog);
		a.animal(cat);
		a.animal(cat);
		a.animal(cat);
	}
}

输出结果：

狗正在吃饭！
狗正在吃饭！
狗正在吃饭！
猫正在吃饭！
猫正在吃饭！
猫正在吃饭！

由此可见：高层类Animal依赖于抽象（这里是接口）

底层类：Cat , Dog 也依赖于抽象（这里是接口）

五，迪米特法则：降低类之间的耦合

英文（Law of Demeter，LoD）也称为最少知识原则（Least Knowledge Principle，LKP）

根本思想：是强调了类之间的松耦合，

.....类对自己依赖的类知道的越少越好

......与直接朋友交流

直接朋友包括：

1)当前对象本身(this)
2)以参量形式传入到当前对象方法中的对象
3)当前对象的实例变量直接引用的对象
4)当前对象的实例变量如果是一个聚集，那么聚集中的元素也都是朋友
5)当前对象所创建的对象
任何一个对象，如果满足上面的条件之一，就是当前对象的"朋友";否则就是"陌生人"。

也可以说：

出现在成员变量、方法的输入输出参数中的类称为成员朋友类，而出现在方法体内部的类不属于朋友类。

例子：

Animal类：Dog类属于直接朋友类，因为它是通过方法的输入输出参数成为朋友的，当Foot在方法体count内，不属于直接朋友

方法属于类的行为，一个类竟然不知道他的行为与其他类有依赖关系，这就违反了迪米特法则。

package fourtest;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Animal {
	public void count(Dog dog) {
		List<Foot> list = new ArrayList<Foot>();
		for(int i = 0 ; i < 10 ; i++){
			list.add(new Foot());
		}
		dog.countFoot(list);
		
	}
}

</pre><pre name="code" class="java">Dog类：

</pre><pre name="code" class="java"><pre name="code" class="java">package fourtest;
import java.util.List;
public class Dog {
	void countFoot(List list){
		System.out.println("脚共有 ：" + list.size() + "只");
	}
}

Foot类：这里不写代码

package fourtest;
public class Foot {

}

测试类：

package fourtest;
public class Test {
	public static void main(String[] args){
		Animal al = new Animal();
		Dog dog = new Dog();
		al.count(dog);
	}
}

输出：

脚共有 ：10只

没错，结果没错，但却违背了迪米特法则。

应该改为：

Animal类：

package fourtest;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Animal {
	public void count(Dog dog) {
		dog.countFoot();
		
	}
}

Dog类：

package fourtest;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Dog {
	public List<Foot> list ;
	public Dog(List<Foot> footList){
		this.list = footList;
	}
	void countFoot(){
		System.out.println("脚共有 ：" + list.size() + "只");
	}	
}

Foot类不变，还是没代码：

Test类：

package fourtest;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Test {
	public static void main(String[] args){
		List<Foot> list = new ArrayList<Foot>();	//创建一个List表，类型为Foot
		for(int i = 0 ; i < 10 ; i++){				//存放数据
			list.add(new Foot());
		}
		Dog dog = new Dog(list);				//创建Dog对象，list作为参数
		Animal al = new Animal();			//创建Animal对象
		al.count(dog);						//调用Animal对象的count方法，dog作为对象
		
	}
}

输出：

脚共有 ：10只

又如图片：

发现每个控件都与其他控件有关系，这样如若修改一个控件，则可能会带动其他控件，

如若用迪米特法则则可以改为：增加一个中介（中间类）来管理，如下：

六，接口隔离原则：

英文：Interface Segregation Principle

简写：ISP

客户端不应该依赖它不需要的接口，一个类对一个类的依赖应该建立在最小的接口上

注意：
(1)接口尽量小，但是要有限度。

(2)为依赖接口的类定制服务，只暴露给调用的类它需要的方法，它不需要的方法则隐藏起来。
(3)提高内聚，减少对外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

举个例子：

Animal接口：

package fivetest;
interface Animal {
	public void eat();
	public void move();
	public void sleep();
	public void relax();
}

类Dog:

package fivetest;
public class Dog implements Animal{
	//不是abstract，需重写
	//我们重写前面三个方法
	public void eat() {
		System.out.println("狗正在吃饭");
	}
	public void move() {
		System.out.println("狗正在移动");
	}
	public void sleep() {
		System.out.println("狗正在睡觉");	
	}
	public void relax() {}
}

Cat类：

package fivetest;
public class Cat implements Animal{
	public void eat() {}
	//这里重写后三个方法
	public void move() {
		System.out.println("猫正在移动");	
	}
	public void sleep() {
		System.out.println("猫正在睡觉");		
	}
	public void relax() {
		System.out.println("猫正在休息");	
	}
}

Danimal类：

package fivetest;

public class Danimal {
	public void a1(Animal animal){
	    animal.eat();
	}
	public void a2(Animal animal){
		animal.move();
	}
	public void a3(Animal animal){
		animal.sleep();
	}
}

Canimal类：

package fivetest;

 class Canimal {
	public void b2(Animal animal){
		animal.move();
	}
	public void b3(Animal animal){
		animal.sleep();
	}
	public void b4(Animal animal){
	    animal.relax();
	}
}

测试类：Test

package fivetest;

public class Test {
	public static void main(String[] args){

		Canimal c = new Canimal();
		Cat cat   = new Cat();
		c.b2(cat);
		c.b3(cat);
		c.b4(cat);
		
		Danimal d = new Danimal();
		Dog   dog = new Dog();
		d.a1(dog);
		d.a2(dog);
		d.a3(dog);
	}	
}

输出结果：

猫正在移动
猫正在睡觉
猫正在休息
狗正在吃饭
狗正在移动
狗正在睡觉

利用迪米特法则改后代码为：

接口：4个：

public interface Eat {
	public void eat();
}

public interface Move {
	public void move();
}

public interface Sleep {
	public void sleep();
}

public interface Relax {
	public void relax();
}

Dog类：

public class Dog implements Eat , Move , Sleep{
	//我们重写前面三个方法
	public void eat() {
		System.out.println("狗正在吃饭");
	}
	public void move() {
		System.out.println("狗正在移动");
	}
	public void sleep() {
		System.out.println("狗正在睡觉");	
	}
}

Cat类：

public class Cat implements Move , Sleep , Relax{
	//这里重写后三个方法
	public void move() {
		System.out.println("猫正在移动");	
	}
	public void sleep() {
		System.out.println("猫正在睡觉");		
	}
	public void relax() {
		System.out.println("猫正在休息");	
	}
}

Danimal类：

public class Danimal {
	public void a1(Eat e){
	    e.eat();
	}
	public void a2(Move m){
		m.move();
	}
	public void a3(Sleep s){
		s.sleep();
	}
}

Canimal类：

 class Canimal {
	public void b2(Move m){
		m.move();
	}
	public void b3(Sleep s){
		s.sleep();
	}
	public void b4(Relax r){
	    r.relax();
	}
}

测试类：

public class Test {
	public static void main(String[] args){

		Canimal c = new Canimal();
		Cat cat   = new Cat();
		c.b2(cat);
		c.b3(cat);
		c.b4(cat);
		
		Danimal d = new Danimal();
		Dog   dog = new Dog();
		d.a1(dog);
		d.a2(dog);
		d.a3(dog);
	}	
}

输出结果：

猫正在移动
猫正在睡觉
猫正在休息
狗正在吃饭
狗正在移动
狗正在睡觉

以上是关于浅谈设计模式的六大原则的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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设计模式的六大原则：理解设计模式的关键思想和应用

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