Qouson's blog Qouson's blog
首页
  • Java 基础

    • 基础
    • String
  • Java 中级

    • 网络编程
  • Java 高级

    • JVM
    • 多线程
  • Spring
  • SpringMVC
  • SpringBoot
  • MySQL
  • Redis
  • MQ
  • ZooKeeper
  • git
  • linux
  • 设计模式
  • 数据结构与算法
  • 计算机基础
  • Java相关框架
  • 分布式
  • DDD领域驱动设计
  • 系统设计
  • 杂乱无章
Java知识图谱
  • 分类
  • 标签
  • 归档
GitHub (opens new window)

qouson

Java界的小学生
首页
  • Java 基础

    • 基础
    • String
  • Java 中级

    • 网络编程
  • Java 高级

    • JVM
    • 多线程
  • Spring
  • SpringMVC
  • SpringBoot
  • MySQL
  • Redis
  • MQ
  • ZooKeeper
  • git
  • linux
  • 设计模式
  • 数据结构与算法
  • 计算机基础
  • Java相关框架
  • 分布式
  • DDD领域驱动设计
  • 系统设计
  • 杂乱无章
Java知识图谱
  • 分类
  • 标签
  • 归档
GitHub (opens new window)
  • git

  • linux

  • 设计模式

    • 设计模式的七大原则
      • 七大原则
        • 单一职责原则
        • 接口隔离原则
        • 依赖倒置原则
        • 里式替换原则
        • 开闭原则
        • 迪米特原则
        • 合成复用原则(Composite Reuse Principle)
        • 设计原则核心思想
    • 设计模式
    • UML类图
    • 原型模式

    • 工厂模式

    • 建造者模式

    • 享元模式

    • 代理模式

    • 外观模式

    • 桥接模式

    • 组合模式

    • 装饰者模式

    • 适配器模式

    • 中介者模式

    • 命令模式

    • 备忘录模式

    • 模板方法模式

    • 状态模式

    • 策略模式

    • 职责链模式

    • 观察者模式

    • 解释器模式

    • 访问者模式

    • 迭代器模式

  • 数据结构与算法

  • 计算机基础

  • Java相关框架

  • 分布式

  • DDD领域驱动设计

  • 系统设计

  • DevOps

  • python

  • 杂乱无章

  • 更多
  • 设计模式
qouson
2024-05-23
目录

设计模式的七大原则

# 设计模式的七大原则

# 七大原则

  • 设计模式原则,其实就是程序员在编程时,应当遵守的原则,也是各种设计模式的基础(即:设计模式为什么这样设计的依据)
  • 设计模式的目的
    • 编写软件过程中,程序员面临着来自 耦合性,内聚性以及可维护性,可扩展性,重用性,灵活性 等多方面的挑战,设计模式是为了让程序(软件),具有更好
      • 1)代码重用性 (即:相同功能的代码,不用多次编写)
      • 2)可读性 (即:编程规范性, 便于其他程序员的阅读和理解)
      • 3)可扩展性 (即:当需要增加新的功能时,非常的方便,称为可维护)
      • 4)可靠性 (即:当我们增加新的功能后,对原来的功能没有影响)
      • 5)使程序呈现高内聚,低耦合的特性
    • 设计模式包含了面向对象的精髓,“懂了设计模式,你就懂了面向对象分析和设计(OOA/D)的精要”
    • Scott Mayers 在其巨著《Effective C++》就曾经说过:C++老手和 C++新手的区别就是前者手背上有很多伤疤

# 单一职责原则

  • 基本介绍
    • 对类来说的,即一个类应该只负责一项职责。如类 A 负责两个不同职责:职责 1,职责 2。当职责 1 需求变更而改变 A 时,可能造成职责 2 执行错误,所以需要将类 A 的粒度分解为 A1,A2
  • 应用实例
    • 以交通工具案例讲解
//方案1
package com. atguigu. principle. singleresponsibility; 
public class SingleResponsibility1{
public static void main(Stringll args){
    //TODO Auto-generated method stub
    Vehicle vehicle = new Vehicle();
    vehicle.run("摩托车");
    vehicle.run("汽车");
    vehicle.run("飞机");
}
    // 交通工具类
// 方 式 1
// 1. 在方式 1 的 run 方法中,违反了单一职责原则
// 2. 解决的方案非常的简单,根据交通工具运行方法不同,分解成不同类即可
class Vehicle {
    public void run(String vehicle) { 
        System.out.println(vehicle + " 在公路上运行....");
    }
}
}


//方案2
package com. atguigu. principle. singleresponsibility; 
public class SingleResponsibility2{
public static void main(Stringll args){
    //TODO Auto-generated methodstub
    RoadVehicle roadVehicle = new RoadVehicle();
    roadVehicle.run("摩托车");
    roadVehicle.run("汽车");
    AirVehicle airVehicle = new AirVehicle();
    airVehicle.run("飞机");
}
//方案 2 的分析
//1. 遵守单一职责原则
//2. 但是这样做的改动很大,即将类分解,同时修改客户端
//3. 改进:直接修改 Vehicle 类,改动的代码会比较少=>方案 3
class RoadVehicle {
    public void run(String vehicle) { 
        System.out.println(vehicle + "公路运行");
    }
}
class AirVehicle {
    public void run(String vehicle) { 
        System.out.println(vehicle + "天空运行");
    }
}
class WaterVehicle {
    public void run(String vehicle) {
        System.out.println(vehicle + "水中运行");
    }
}
}


//方案3
package com.atguigu.principle.singleresponsibility;
public class SingleResponsibility3 {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub 
        Vehicle2 vehicle2 = new Vehicle2();
        vehicle2.run("汽车");
        vehicle2.runWater("轮船");
        vehicle2.runAir("飞机");
    }
}
//方式 3 的分析
//1. 这种修改方法没有对原来的类做大的修改,只是增加方法
//2. 这里虽然没有在类这个级别上遵守单一职责原则,但是在方法级别上,仍然是遵守单一职责
class Vehicle2 {
public void run(String vehicle) {
    //处理
    System.out.println(vehicle + " 在公路上运行....");
}

public void runAir(String vehicle) { 
    System.out.println(vehicle + " 在天空上运行....");
}


public void runWater(String vehicle) { 
    System.out.println(vehicle + " 在水中行....");
}

//方法 2.
//..
//..
//...
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
  • 单一职责原则注意事项和细节
    • 1)降低类的复杂度,一个类只负责一项职责。
    • 2)提高类的可读性,可维护性
    • 3)降低变更引起的风险
    • 4)通常情况下,我们应当遵守单一职责原则,只有逻辑足够简单,才可以在代码级违反单一职责原则;只有类中方法数量足够少,可以在方法级别保持单一职责原则

# 接口隔离原则

  • 基本介绍
    • 1)客户端不应该依赖它不需要的接口,即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上
    • 2)看一张图: 20210628223934
    • 3)类 A 通过接口 Interface1 依赖类 B,类 C 通过接口 Interface1 依赖类 D,如果接口 Interface1 对于类 A 和类 C来说不是最小接口,那么类 B 和类 D 必须去实现他们不需要的方法。
    • 4)按隔离原则应当这样处理: 将接口 Interface1 拆分为独立的几个接口(这里我们拆分成 3 个接口),类 A 和类 C 分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则
  • 应用实例
    • 1)类 A 通过接口 Interface1 依赖类 B,类 C 通过接口 Interface1 依赖类 D,请编写代码完成此应用实例。
    • 2)没有使用接口隔离原则代码
package com.atguigu.principle.segregation;

public class Segregation1 {
    public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub

    }
}

//接口
interface Interface1 {
    void operation1(); 
    void operation2();
    void operation3(); 
    void operation4(); 
    void operation5();
}

class B implements Interface1 { 
    public void operation1() {
        System.out.println("B 实现了 operation1");
    }
    public void operation2() {
        System.out.println("B 实现了 operation2");
    }
    public void operation3() {
        System.out.println("B 实现了 operation3");
    }
    public void operation4() {
        System.out.println("B 实现了 operation4");
    }
    public void operation5() {
        System.out.println("B 实现了 operation5");
    }
}

class D implements Interface1 { 
    public void operation1() {
        System.out.println("D 实现了 operation1");
    }
    public void operation2() {
        System.out.println("D 实现了 operation2");
    }
    public void operation3() {
        System.out.println("D 实现了 operation3");
    }
    public void operation4() {
        System.out.println("D 实现了  operation4");
    }
    public void  operation5()  { 
        System.out.println("D 实现了  operation5");
    }
}

class A { //A 类通过接口 Interface1 依赖(使用) B 类,但是只会用到 1,2,3 方法
    public void depend1(Interface1 i) { 
        i.operation1();
    }
    public void depend2(Interface1 i) { 
        i.operation2();
    }
    public void depend3(Interface1 i) { 
        i.operation3();
    }
}

class C { //C 类通过接口 Interface1  依赖(使用) D 类,但是只会用到 1,4,5 方法
    public void depend1(Interface1 i) { 
        i.operation1();
    }
    public void depend4(Interface1 i) { 
        i.operation4();
    }
    public void depend5(Interface1 i) { 
        i.operation5();
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
  • 对传统方法的问题和使用接口隔离原则改进
    • 1)类 A 通过接口 Interface1 依赖类 B,类 C 通过接口 Interface1 依赖类 D,如果接口 Interface1 对于类 A 和类 C来说不是最小接口,那么类 B 和类 D 必须去实现他们不需要的方法
    • 2)将接口 Interface1 拆分为独立的几个接口,类 A 和类 C 分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则
    • 3)接口 Interface1 中出现的方法,根据实际情况拆分为三个接口 20210628225204
    • 4)代码实现
package com.atguigu.principle.segregation.improve;

public class Segregation1 {

public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    // 使用一把
    A a = new A();
    a.depend1(new B()); // A 类通过接口去依赖 B 类
    a.depend2(new B());
    a.depend3(new B());

    C c = new C();

    c.depend1(new D()); // C 类通过接口去依赖(使用)D 类
    c.depend4(new D());
    c.depend5(new D());
}

// 接 口 1
interface Interface1 { 
    void operation1();
}

// 接 口 2
interface Interface2 { 
    void operation2();
    void operation3();
}

// 接 口 3
interface Interface3 { 
    void operation4();
    void operation5();
}

class B implements Interface1, Interface2 {
    public void operation1() {
        System.out.println("B 实现了 operation1");
    }


    public void operation2() {
        System.out.println("B 实现了 operation2");
    }


    public void operation3() {
        System.out.println("B 实现了 operation3");
    }
}

class D implements Interface1, Interface3 { 
    public void operation1() {
        System.out.println("D 实现了  operation1");
    }


    public void  operation4()  { 
        System.out.println("D 实现了  operation4");
    }


    public void operation5() {
        System.out.println("D 实现了 operation5");
    }
}

class A { 
    // A 类通过接口 Interface1,Interface2 依赖(使用) B 类,但是只会用到 1,2,3 方法
    public void depend1(Interface1 i) {
            i.operation1();
    }


    public void depend2(Interface2 i) { 
        i.operation2();
    }


    public void depend3(Interface2 i) { 
        i.operation3();
    }
}

class C { 
    // C  类通过接口 Interface1,Interface3  依赖(使用) D 类,但是只会用到 1,4,5 方法
    public void depend1(Interface1 i) { 
        i.operation1();
    }


    public void depend4(Interface3 i) { 
        i.operation4();
    }


    public void depend5(Interface3 i) {
        i.operation5();
    }
}

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103

# 依赖倒置原则

  • 基本介绍
    • 依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)是指:
    • 1)高层模块不应该依赖低层模块,二者都应该依赖其抽象
    • 2)抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象
    • 3)依赖倒转(倒置)的中心思想是面向接口编程
    • 4)依赖倒转原则是基于这样的设计理念:相对于细节的多变性,抽象的东西要稳定的多。以抽象为基础搭建的架构比以细节为基础的架构要稳定的多。在 java 中,抽象指的是接口或抽象类,细节就是具体的实现类
    • 5)使用接口或抽象类的目的是制定好规范,而不涉及任何具体的操作,把展现细节的任务交给他们的实现类去完成
  • 应用实例
    • 请编程完成 Person 接收消息 的功能
    • 1)实现方案 1 + 分析说明
package com.atguigu.principle.inversion;

public class DependecyInversion {
public static void main(String[] args) { 
    Person person = new Person(); 
    person.receive(new Email());
}

class Email {
    public String getInfo() {
        return "电子邮件信息: hello,world";
    }
}

//完成 Person 接收消息的功能
//方式 1 分析
//1. 简单,比较容易想到
//2. 如果我们获取的对象是 微信,短信等等,则新增类,同时 Perons 也要增加相应的接收方法
//3. 解决思路:引入一个抽象的接口 IReceiver, 表示接收者, 这样 Person 类与接口 IReceiver 发生依赖
//因为 Email, WeiXin 等等属于接收的范围,他们各自实现 IReceiver 接口就 ok,  这样我们就符号依赖倒转原则
class Person {
    public void receive(Email email ) { 
        System.out.println(email.getInfo());
    }
}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
package com.atguigu.principle.inversion.improve;

public class DependecyInversion {

public static void main(String[] args) {
    //客户端无需改变
    Person person = new Person(); 
    person.receive(new Email());

    person.receive(new WeiXin());
}

}

//定义接口
interface IReceiver { 
    public String getInfo();
}

class Email implements IReceiver { 
    public String getInfo() {
        return "电子邮件信息: hello,world";
    }
}
//增加微信
class WeiXin implements IReceiver { 
    public String getInfo() {
        return "微信信息: hello,ok";
    }
}

//方式 2
class Person {
    //这里我们是对接口的依赖
    public void receive(IReceiver receiver ) { 
        System.out.println(receiver.getInfo());
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
  • 依赖关系传递的三种方式和应用案例
    • 1)接口传递
    • 2)构造方法传递
    • 3)setter 方式传递
package com.atguigu.principle.inversion.improve;

public class DependencyPass {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub ChangHong changHong = new ChangHong();
//OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose();
//openAndClose.open(changHong);

//通过构造器进行依赖传递
//OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose(changHong);
//openAndClose.open();
//通过 setter 方法进行依赖传递
OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose(); 
openAndClose.setTv(changHong); openAndClose.open();

}

// 方式 1: 通过接口传递实现依赖
// 开关的接口
// interface IOpenAndClose {
// public void open(ITV tv); //抽象方法,接收接口
// }
//
// interface ITV { //ITV 接口
// public void play();
// }
//
// class ChangHong implements ITV {
//
//@Override
//public void play() {
//// TODO Auto-generated method stub
//System.out.println("长虹电视机,打开");
//}
//
// }
//// 实现接口
// class OpenAndClose implements IOpenAndClose{
// public void open(ITV tv){
// tv.play();
// }
// }

// 方式 2: 通过构造方法依赖传递
// interface IOpenAndClose {
// public void open(); //抽象方法
// }
// interface ITV { //ITV 接口
// public void play();
// }
// class OpenAndClose implements IOpenAndClose{
// public ITV tv; //成员
// public OpenAndClose(ITV tv){ //构造器
// this.tv = tv;
// }
// public void open(){
// this.tv.play();
// }
// }

// 方式 3 ,  通过 setter 方法传递
interface IOpenAndClose {
    public void open(); // 抽象方法
    public void setTv(ITV tv);
}
interface ITV { // ITV 接口
    public void play();
}
class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
    private ITV tv;
    public void setTv(ITV tv) { 
        this.tv = tv;
    }
    public void open() { 
        this.tv.play();
    }
}


class ChangHong implements ITV {
    @Override
    public void play() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("长虹电视机,打开");
    }
}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
  • 依赖倒转原则的注意事项和细节
    • 1)低层模块尽量都要有抽象类或接口,或者两者都有,程序稳定性更好.
    • 2)变量的声明类型尽量是抽象类或接口, 这样我们的变量引用和实际对象间,就存在一个缓冲层,利于程序扩展和优化
    • 3)继承时遵循里氏替换原则

# 里式替换原则

  • OO 中的继承性的思考和说明
    • 1)继承包含这样一层含义:父类中凡是已经实现好的方法,实际上是在设定规范和契约,虽然它不强制要求所有的子类必须遵循这些契约,但是如果子类对这些已经实现的方法任意修改,就会对整个继承体系造成破坏。
    • 2)继承在给程序设计带来便利的同时,也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵入性,程序的可移植性降低, 增加对象间的耦合性,如果一个类被其他的类所继承,则当这个类需要修改时,必须考虑到所有的子类,并且父类修改后,所有涉及到子类的功能都有可能产生故障
    • 3)问题提出:在编程中,如何正确的使用继承? => 里氏替换原则
  • 基本介绍
    • 1)里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)在 1988 年,由麻省理工学院的以为姓里的女士提出的。
    • 2)如果对每个类型为 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 都代换成 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。换句话说,所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。
    • 3)在使用继承时,遵循里氏替换原则,在子类中尽量不要重写父类的方法
    • 4)里氏替换原则告诉我们,继承实际上让两个类耦合性增强了,在适当的情况下,可以通过聚合,组合,依赖来解决问题。
  • 一个程序引出的问题和思考
    • 看个程序, 思考下问题和解决思路
package com.atguigu.principle.liskov;

public class Liskov {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        A a = new A();
        System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
        System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));

        System.out.println("-----------------------");
        B b = new B();
        System.out.println("11-3=" + b.func1(11, 3));//这里本意是求出11-3
        System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));// 1-8
        System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));


    }

}

// A类
class A {
    // 返回两个数的差
    public int func1(int num1, int num2) {
        return num1 - num2;
    }
}

// B类继承了A
// 增加了一个新功能:完成两个数相加,然后和9求和
class B extends A {
    //这里,重写了A类的方法, 可能是无意识
    public int func1(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public int func2(int a, int b) {
        return func1(a, b) + 9;
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
  • 解决方法
    • 1)我们发现原来运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类 B 无意中重写了父类的方法,造成原有功能出现错误。在实际编程中,我们常常会通过重写父类的方法完成新的功能,这样写起来虽然简单,但整个继承体系的复用性会比较差。特别是运行多态比较频繁的时候
    • 2)通用的做法是:原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类,原有的继承关系去掉,采用依赖,聚合,组合等关系代替
    • 3)改进方案 20210629095846
package com.atguigu.principle.liskov.improve;

public class Liskov {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        A a = new A();
        System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
        System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));

        System.out.println("-----------------------");
        B b = new B();
        //因为B类不再继承A类,因此调用者,不会再func1是求减法
        //调用完成的功能就会很明确
        System.out.println("11+3=" + b.func1(11, 3));//这里本意是求出11+3
        System.out.println("1+8=" + b.func1(1, 8));// 1+8
        System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));


        //使用组合仍然可以使用到A类相关方法
        System.out.println("11-3=" + b.func3(11, 3));// 这里本意是求出11-3


    }

}

//创建一个更加基础的基类
class Base {
    //把更加基础的方法和成员写到Base类
}

// A类
class A extends Base {
    // 返回两个数的差
    public int func1(int num1, int num2) {
        return num1 - num2;
    }
}

// B类继承了A
// 增加了一个新功能:完成两个数相加,然后和9求和
class B extends Base {
    //如果B需要使用A类的方法,使用组合关系
    private A a = new A();

    //这里,重写了A类的方法, 可能是无意识
    public int func1(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public int func2(int a, int b) {
        return func1(a, b) + 9;
    }

    //我们仍然想使用A的方法
    public int func3(int a, int b) {
        return this.a.func1(a, b);
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60

# 开闭原则

  • 基本介绍
    • 1)开闭原则(Open Closed Principle)是编程中最基础、最重要的设计原则
    • 2)一个软件实体如类,模块和函数应该对扩展开放(对提供方),对修改关闭(对使用方)。用抽象构建框架,用实现扩展细节。
    • 3)当软件需要变化时,尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化,而不是通过修改已有的代码来实现变化。
    • 4)编程中遵循其它原则,以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则。
  • 看下面一段代码
  • 20210629102214
package com.atguigu.principle.ocp;

public class Ocp {

    public static void main(String[] args) {
        //使用看看存在的问题
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
        graphicEditor.drawShape(new Circle());
        graphicEditor.drawShape(new Triangle());
    }

}

//这是一个用于绘图的类 [使用方]
class GraphicEditor {
    //接收Shape对象,然后根据type,来绘制不同的图形
    public void drawShape(Shape s) {
        if (s.m_type == 1)
            drawRectangle(s);
        else if (s.m_type == 2)
            drawCircle(s);
        else if (s.m_type == 3)
            drawTriangle(s);
    }

    //绘制矩形
    public void drawRectangle(Shape r) {
        System.out.println(" 绘制矩形 ");
    }

    //绘制圆形
    public void drawCircle(Shape r) {
        System.out.println(" 绘制圆形 ");
    }

    //绘制三角形
    public void drawTriangle(Shape r) {
        System.out.println(" 绘制三角形 ");
    }
}

//Shape类,基类
class Shape {
    int m_type;
}

class Rectangle extends Shape {
    Rectangle() {
        super.m_type = 1;
    }
}

class Circle extends Shape {
    Circle() {
        super.m_type = 2;
    }
}

//新增画三角形
class Triangle extends Shape {
    Triangle() {
        super.m_type = 3;
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
  • 方式 1 的优缺点

    • 1)优点是比较好理解,简单易操作。
    • 2)缺点是违反了设计模式的 ocp 原则,即对扩展开放(提供方),对修改关闭(使用方)。即当我们给类增加新功能的时候,尽量不修改代码,或者尽可能少修改代码.
    • 3)比如我们这时要新增加一个图形种类 三角形,我们需要做如下修改,修改的地方较多
  • 改进的思路分析

    • 思路:把创建 Shape 类做成抽象类,并提供一个抽象的 draw 方法,让子类去实现即可,这样我们有新的图形种类时,只需要让新的图形类继承 Shape,并实现 draw 方法即可,使用方的代码就不需要修 -> 满足了开闭原则
package com.atguigu.principle.ocp.improve;

public class Ocp {

    public static void main(String[] args) {
        //使用看看存在的问题
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
        graphicEditor.drawShape(new Circle());
        graphicEditor.drawShape(new Triangle());
        graphicEditor.drawShape(new OtherGraphic());
    }

}

//这是一个用于绘图的类 [使用方]
class GraphicEditor {
    //接收Shape对象,调用draw方法
    public void drawShape(Shape s) {
        s.draw();
    }


}

//Shape类,基类
abstract class Shape {
    int m_type;

    public abstract void draw();//抽象方法
}

class Rectangle extends Shape {
    Rectangle() {
        super.m_type = 1;
    }

    @Override
    public void draw() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 绘制矩形 ");
    }
}

class Circle extends Shape {
    Circle() {
        super.m_type = 2;
    }

    @Override
    public void draw() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 绘制圆形 ");
    }
}

//新增画三角形
class Triangle extends Shape {
    Triangle() {
        super.m_type = 3;
    }

    @Override
    public void draw() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 绘制三角形 ");
    }
}

//新增一个图形
class OtherGraphic extends Shape {
    OtherGraphic() {
        super.m_type = 4;
    }

    @Override
    public void draw() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 绘制其它图形 ");
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82

# 迪米特原则

  • 基本介绍
    • 1)一个对象应该对其他对象保持最少的了解
    • 2)类与类关系越密切,耦合度越大
    • 3)迪米特法则(Demeter Principle)又叫最少知道原则,即一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说,对于被依赖的类不管多么复杂,都尽量将逻辑封装在类的内部。对外除了提供的 public 方法,不对外泄露任何信息。
    • 4)迪米特法则还有个更简单的定义:只与直接的朋友通信。
    • 5)直接的朋友:每个对象都会与其他对象有耦合关系,只要两个对象之间有耦合关系,我们就说这两个对象之间是朋友关系。耦合的方式很多,依赖,关联,组合,聚合等。其中,我们称出现成员变量,方法参数,方法返回值中的类为直接的朋友,而出现在局部变量中的类不是直接的朋友。也就是说,陌生的类最好不要以局部变量的形式出现在类的内部。
  • 应用实例
    • 1)有一个学校,下属有各个学院和总部,现要求打印出学校总部员工 ID 和学院员工的 id
    • 2)编程实现上面的功能, 看代码演示
    • 3)代码演示
package com.atguigu.principle.demeter;

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

//客户端
public class Demeter1 {

    public static void main(String[] args) {
        //创建了一个 SchoolManager 对象
        SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();
        //输出学院的员工id 和  学校总部的员工信息
        schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());

    }

}


//学校总部员工类
class Employee {
    private String id;

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }
}


//学院的员工类
class CollegeEmployee {
    private String id;

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }
}


//管理学院员工的管理类
class CollegeManager {
    //返回学院的所有员工
    public List<CollegeEmployee> getAllEmployee() {
        List<CollegeEmployee> list = new ArrayList<CollegeEmployee>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) { //这里我们增加了10个员工到 list
            CollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();
            emp.setId("学院员工id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }
}

//学校管理类

//分析 SchoolManager 类的直接朋友类有哪些 Employee、CollegeManager
//CollegeEmployee 不是 直接朋友 而是一个陌生类,这样违背了 迪米特法则 
class SchoolManager {
    //返回学校总部的员工
    public List<Employee> getAllEmployee() {
        List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();

        for (int i = 0; i < 5; i++) { //这里我们增加了5个员工到 list
            Employee emp = new Employee();
            emp.setId("学校总部员工id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    //该方法完成输出学校总部和学院员工信息(id)
    void printAllEmployee(CollegeManager sub) {

        //分析问题
        //1. 这里的 CollegeEmployee 不是  SchoolManager的直接朋友
        //2. CollegeEmployee 是以局部变量方式出现在 SchoolManager
        //3. 违反了 迪米特法则 

        //获取到学院员工
        List<CollegeEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学院员工------------");
        for (CollegeEmployee e : list1) {
            System.out.println(e.getId());
        }
        //获取到学校总部员工
        List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学校总部员工------------");
        for (Employee e : list2) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
  • 应用实例改进
    • 1)前面设计的问题在于 SchoolManager 中,CollegeEmployee 类并不是 SchoolManager 类的直接朋友 (分析)
    • 2)按照迪米特法则,应该避免类中出现这样非直接朋友关系的耦合
    • 3)对代码按照迪米特法则 进行改进.
    • 4)代码演示
package com.atguigu.principle.demeter.improve;

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

//客户端
public class Demeter1 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("~~~使用迪米特法则的改进~~~");
        //创建了一个 SchoolManager 对象
        SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();
        //输出学院的员工id 和  学校总部的员工信息
        schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());

    }

}


//学校总部员工类
class Employee {
    private String id;

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }
}


//学院的员工类
class CollegeEmployee {
    private String id;

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }
}


//管理学院员工的管理类
class CollegeManager {
    //返回学院的所有员工
    public List<CollegeEmployee> getAllEmployee() {
        List<CollegeEmployee> list = new ArrayList<CollegeEmployee>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) { //这里我们增加了10个员工到 list
            CollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();
            emp.setId("学院员工id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    //输出学院员工的信息
    public void printEmployee() {
        //获取到学院员工
        List<CollegeEmployee> list1 = getAllEmployee();
        System.out.println("------------学院员工------------");
        for (CollegeEmployee e : list1) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

//学校管理类

//分析 SchoolManager 类的直接朋友类有哪些 Employee、CollegeManager
//CollegeEmployee 不是 直接朋友 而是一个陌生类,这样违背了 迪米特法则 
class SchoolManager {
    //返回学校总部的员工
    public List<Employee> getAllEmployee() {
        List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();

        for (int i = 0; i < 5; i++) { //这里我们增加了5个员工到 list
            Employee emp = new Employee();
            emp.setId("学校总部员工id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    //该方法完成输出学校总部和学院员工信息(id)
    void printAllEmployee(CollegeManager sub) {

        //分析问题
        //1. 将输出学院的员工方法,封装到CollegeManager
        sub.printEmployee();

        //获取到学校总部员工
        List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学校总部员工------------");
        for (Employee e : list2) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
  • 迪米特法则注意事项和细节
    • 1)迪米特法则的核心是降低类之间的耦合
    • 2)但是注意:由于每个类都减少了不必要的依赖,因此迪米特法则只是要求降低类间(对象间)耦合关系, 并不是要求完全没有依赖关系

# 合成复用原则(Composite Reuse Principle)

  • 基本介绍
    • 原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承 20210629112900

# 设计原则核心思想

  • 1)找出应用中可能需要变化之处,把它们独立出来,不要和那些不需要变化的代码混在一起。
  • 2)针对接口编程,而不是针对实现编程。
  • 3)为了交互对象之间的松耦合设计而努力
编辑 (opens new window)
上次更新: 2024/05/24, 11:36:46
故障分析
设计模式

← 故障分析 设计模式→

最近更新
01
杂乱无章
12-25
02
基础-大彬
11-14
03
集合-大彬
11-14
更多文章>
Theme by Vdoing | Copyright © 2023-2025 qouson
  • 跟随系统
  • 浅色模式
  • 深色模式
  • 阅读模式