设计模式六大原则

一、单一职责原则

1.1定义

单一职责原则(SRP:Single responsibility principle)又称单一功能原则。它规定一个类应该只有一个发生变化的原因。

1.2特点

a 、 降低类的复杂性, 对类或接口的职责有清晰明确定义
b 、提高可读性
c、 提高可维护性
d 、降低变更引起的风险, 接口改变只影响相应的实现类, 不影响其他类

1.3重点

a、接口一定要做到单一职责;
b、类的单一职责比较难以实现, 尽量做到只有一个原因引起变化;
一个方法尽可能做一件事, 能分解就分解, 分解到原子级别;

设计模式六大原则_第1张图片
单一职责原则.PNG

上图中图片的绘制和展示功能分开用接口表示,不要写在一起

二、里氏替换原则

2.1定义

所有 引用基类的地方 必须能 透明地使用其子类的对象;
通俗点讲:只要 父类出现的地方子类就可以出现, 替换为子类也不会产生任何错误, 使用者不需要知道父类还是子类;

2.2需求

玩家玩射击气球游戏,他既能使用AK仿真枪,也可以使用步枪还可以使用手枪射击气球。

2.3优缺点

里氏替换原则核心是继承,同样它的优缺点也是继承的优缺点
继承的优点
1、代码共享 : 共享代码, 子类都拥有父类的方法和属性, 将父类的代码共享给了子类;
2、重用性 : 提高代码的重用性, 子类重用父类的代码;
3、子父类异同 : 子类形似父类, 异于父类, 父子都不同;
4、扩展性 : 提高代码的可扩展性, 子类就可以为所欲为了, 子类可以随意扩展父类;
5、开放性 : 提高产品或项目的开放性, 父类随意扩展, 开放性随之增加了;
继承缺点
1、侵入性 : 继承是侵入性的, 子类 强制继承 父类的方法和属性;
2、灵活性 : 降低代码的灵活性, 子类必须拥有父类的属性和方法, 子类受到了父类的约束, 这是从子类的角度讲得;
3、耦合性 : 增强了耦合性, 父类的属性和方法被修改时, 还需要顾及其子类, 可能会带来大量的重构, 这是从父类的角度讲的;

优点:将子类单独作为一个业务来使用, 会让代码间的耦合关系都复杂, 缺乏类替换标准
缺点:将子类当做父类用, 抹杀了子类的个性;

2.4重点

返回值 父类方法返回值类型 F, 子类方法返回值类型 S, 里氏替换原则是 S 范围必须小于 F;
重载 父类 子类 方法参数类型或者数量不同, 如果要符合里氏替换要求的话, 子类参数必须 >= 父类参数, 即不能让子类自己定义的方法被调用;

三、依赖倒置原则

3.1定义

细节依赖抽象 : 高层模块不应该依赖低层模块,二者都应该依赖其抽象;抽象不应该依赖细节;细节应该依赖抽象。
抽象就是接口和抽象类
细节就是具体的实现类

3.2问题由来

类A直接依赖类B,假如要将类A改为依赖类C,则必须通过修改类A的代码来达成。这种场景下,类A一般是高层模块,负责复杂的业务逻辑;类B和类C是低层模块,负责基本的原子操作;假如修改类A,会给程序带来不必要的风险。

3.3解决办法

将类A修改为依赖接口I,类B和类C各自实现接口I,类A通过接口I间接与类B或者类C发生联系,则会大大降低修改类A的几率。

3.4依赖倒置好处

减少类之间的耦合
提高系统稳定性
降低并发风险
提高代码可读性

3.5依赖倒置注入实现

构造函数依赖对象
注入方法 : 通过 构造函数参数 声明依赖对象, 即构造函数注入;

Setter 方法依赖对象

通过 Setter 函数 参数 声明依赖对象, 即构造函数注入;

接口注入依赖对象
在接口方法的参数中声明依赖对象, 即接口注入;

3.6依赖倒置本质

通过 抽象 即 接口或者抽象类, 使 各个类 和 模块实现彼此独立, 实现模块间 松耦合;

注意点
尽量不要覆盖方法, 如果方法在抽象类中已经实现, 子类不要覆盖;

3.7使用场景

依赖倒置在小项目中得有点很难体现出来, 是否采用依赖倒置原则影响不大;
项目越大, 需求改变越多, 采用依赖倒置原则设计的接口或抽象类 对 实现类的约束, 会大大减少维护成本

四、接口隔离原则

4.1定义

接口隔离定义 : 建立单一的接口, 功能尽量细化, 不要建立臃肿的接口;
-- 不需要的接口 : 客户端尽量不依赖其不需要的接口, 客户端需要什么接口就提供什么接口, 剔除不需要的接口, 对接口进行细化, 保持接口方法最少;
-- 最小接口 : 类间的依赖关系应该建立在最小接口上, 细化接口;

单一职责 与 接口隔离 区别 :
单一原则 注重职责, 注重业务逻辑上得划分;
接口隔离 注重的是接口的方法尽量少

4.2特点

接口尽量小
拆分接口 : 接口隔离的核心定义, 不出现臃肿的接口;
接口高内聚
高内聚 : 提高接口, 类, 模块的处理能力, 减少对外界交互;
具体方法 : 接口中尽量少公布public 方法, 对外公布的 public 方法越少, 变更的风险就越小, 有利于后期的维护;

定制服务
起源 : 系统模块间的耦合需要有相互访问的接口, 这里就需要为各个 客户端 的访问提供定制的服务接口;
要求 : 只提供访问者需要的方法, 不需要的就不提供;

接口隔离限度
粒度小 : 接口粒度越小, 系统越灵活, 但是同时使系统结构复杂, 开发难度增加, 降低了系统的可维护性。
粒度大 : 灵活性降低, 无法提供定制服务, 增大项目风险。

4.3原子接口划分原则

接口模块对应关系 : 一个接口只服务于一个子模块 或 业务逻辑;
方法压缩 : 通过业务逻辑, 压缩接口中得 public 方法, 减少接口的方法的数量;
修改适配 : 尽量去修改已经污染的接口, 如果变更风险较大, 采用适配器模式进行转化处理

五、迪米特法则

5.1定义

最少知识原则, 一个对象应该对其它对象有最少的了解, 即一个类对自己需要耦合或者调用的类知道的最少;
生活示例看代码

朋友间必须保持距离

距离太近示例 : 朋友间不能无话不说, 无所不知, 类 A 与 B 耦合, B 将很多方法暴露给 A, 两个类之间的的耦合关系非常牢固, 这明显违反设计原则;
保持距离方法 : 将 类 B 暴露给 A 的方法封装, 暴露的方法越少越好, 类 B 高内聚, 与 A 低耦合;
设计方法 : 一个类的 public 方法越多, 修改时涉及的范围也就越大, 变更引起的风险也就越大, 在系统设计时要注意, 能用 private 就用private , 能用 protected 就用 protected, 能少用 public 就少用 public, 能加上 final 就加上 final。

5.2优缺点

优点 类间解耦, 弱耦合, 耦合降低, 复用率提高;
缺点 类间的耦合性太低, 会产生大量的中转或跳转类, 会导致系统的复杂性提高, 加大维护难度;

六、开闭原则

6.1定义

软件的实体 类, 模块, 函数 应该对扩展开放, 对修改关闭; 即 软件实体 应该 通过扩展实现变化, 不是通过 修改已有的代码实现变化;

优点 利于测试 : 如果改变软件内容, 需要将所有的测试流程都执行一遍, 如 单元测试, 功能测试, 集成测试等, 如果只是扩展, 只单独测试扩展部分即可;
提高复用性 : 所有逻辑都从原子逻辑组合, 原子逻辑粒度越小, 复用性越大; 这样避免相同逻辑存在, 修改时需要修改多个此相同逻辑;

提高可维护性 : 维护一个类最好的方式是 扩展一个类, 而不是修改一个类, 如果需要修改需要读懂源码才能修改, 扩展的话只需要了解即可, 直接继承扩展;

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