Java设计模式6大原则(上)

简介: 设计模式的6大原则,单一职责原则,开放封闭原则,里式替换原则,依赖导致原则,迪米特原则和接口隔离原则。

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

通俗的讲就是我们不要让一个承担过多的职责,如果一个类承担的职责过多,就等于把这些职责耦合在一起,一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类完成其他职责的能力。

这种耦合会导致脆弱的设计,当变化发生时,设计会遭受到破坏。

比如我们会看到一些 Android 开发者在写 Activity 中 写Bean 文件,网络数据处理,如果有列表的话,Adapter也写在 Activity中。至于这么做的原因,除了简单粗暴,好找也没什么理由了,那么把其拆分到其他类岂不是更好找?如果Activity过于臃肿,行数过多,显然不是什么好事。

如果我们要修改Bean 文件,网络处理和 Adapter 都需要上这个Activity 来修改,就会导致引起该 Activity 变化的原因太多,我们在版本维护时也比较头痛。这也就严重违背了定义: 就一个类而言,应该仅有一个引起它变化的原因。

单一职责的划分界限不是很清晰,很多时候就要靠个人经验来界定,因此它是一个饱受争议却又极其重要的原则

开放封闭原则

类,模块,函数等应该是可以扩展的,但是不可以修改

开放封闭有两个含义:一个是对于扩展是开放,另一个是对于修改是封闭的。

对于开发者莱索,需求肯定是变化的,但是有新需求,我们就要把类重新改一遍,这显然是令人头痛的,所以我们设计程序时,面对需求的改变要尽可能得保证相对稳定,尽量通过扩展的方式来实现变化,而不是通过修改原有的代码来实现。

假设我们要实现一个列表,一开始只有查询的功能,后来产品又要新增 添加 功能,过几天又要增加 删除 功能。大多数人的做法是写一个方法,然后通过传入不同的值控制方法实现不同的功能。但是如果又要新增功能,我们还得修改方法。用开发封闭原则解决就是增加一个抽象的功能类,让添加,删除和查询作为这个抽象功能类的子类。这样如果我们再新增功能,你就会发现自己无须修改原有的类,只需要添加一个功能类的子类实现功能类的方法就可以了


示例Demo

//定义了一个抽象动物类,有一个方法
public abstract class AniMal {
    abstract void ObjectX();
}
//子类猫实现抽象方法
class Cat extends AniMal {
    @Override
    void ObjectX() {
        System.out.println();
    }
}
//子类狗实现抽象方法
class Dog extends AniMal {
    @Override
    void ObjectX() {
        System.out.println();
    }
}

里式替换原则

所有引用基类(父类)的地方必须能透明的使用其子类的对象

在软件中将一个基类对象替换成其子类对象,程序将不会产生任何错误和异常,反过来则不成立,如果一个软件实体使用的是一个子类对象的话,那么它不一定能够使用子类对象。里式替换原则是实现开放封闭原则的重要方式之一。由于使用基类对象的地方都可以使用子类对象, 因此在程序中尽量使用基类类型来对对象进行定义,而在运行时在确定其子类类型,用子类对象来替换父类对象。在使用里式替换原则是需要注意以下几个问题:

子类的所有方法必须在父类中声明,或子类必须实现父类中声明的所有方法。根据里式替换原则,为了保证系统的扩展性,在程序中通常使用父类来定义。如果一个方法只存于子类中,在父类中不提供相应的声明,则无法在以父类定义的对象中使用该方法。

我们运用里式替换原则时,尽量把父类设计为抽象类或接口,让子类继承父类或实现父接口,并实现在父类中声明的方法、运行时,子类实例替换父类实例,我们可以很方便的扩展系统功能,同时无序修改原有子类的代码;增加新的功能可以通过增加一个新的子类来实现。里式替换原则是开放封闭原则的具体实现手段之一。

在java语言中,在编译阶段,java编译器会检查一个程序是否符合里式替换原则。这是一个与实现无关,纯语法意义上的检查,但Java编译器的检查是有局限性的


Demo

// color 颜色
// flavour 气味
// 苹果类
class Apple{
    void Color(){
        System.out.println("红色");
    }
    void Flavour(){
        System.out.println("香");
    }
}
//Pack -水果包装类
//describe -水果描述
//getMessage -返回具体信息
class Pack{
    private Apple apple;
     void setApple(Apple apple) {
        this.apple = apple;
    }
     void getMessage(){
        apple.Color();
        apple.Flavour();
    }
}
//buyer 买家-/具体场景
 class Buyer{
    public static void main(String[] args) {
        Pack pack=new Pack();
        pack.setApple(new Apple());
        pack.getMessage();
    }
}

如果我们此时要再加入一个水果类,那么是不是要更改 Pack包装类,再添加一个类对象,然后调用的时候将其传入进来。

如果我有5 6个类呢,那我这个包装类岂不是要很麻烦?

现在我们对这个Demo进行修改

abstract class Frits {
    abstract void Color();
    abstract void Flavour();
}
// color 颜色
// flavour 气味
// 苹果类
class Apple extends Frits {
    public void Color() {
        System.out.println("红色");
    }
    public void Flavour() {
        System.out.println("甜");
    }
}
//Banana 香蕉类
//Stroe 特有储藏方法
class Banana extends Frits {
    //特有的方法
    public void Store(){
        System.out.println("储藏须知");
    }
    @Override
    public void Color() {
        System.out.println("黄色");
    }
    @Override
    public void Flavour() {
        System.out.println("香甜");
        Store();
    }
}
//Pack -水果包装类
//describe -水果描述
//getMessage -返回具体信息
class Pack {
    private Frits frits;
    public void setFrits(Frits frits) {
        this.frits = frits;
    }
    void getMessage() {
        frits.Color();
        frits.Flavour();
    }
}
//buyer 买家-/具体场景
class Buyer {
    public static void main(String[] args) {
        Pack pack = new Pack();
        pack.setFrits(new Apple());
        pack.getMessage();
        pack.setFrits(new Banana());
        pack.getMessage();
    }
}

 里式替换原则通俗来说,子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能:

1.子类可以实现父类的抽象,但是不能覆盖父类的非抽象方法

2.子类中可以增加自己特有的方法。

3.当子类的方法重载父类的方法时,方法的前置条件要比父类方法的输入更宽松。

4.当子类的方法实现父类的抽象方法时,方法的后置条件要比父类更严格。

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