Java设计模式6大原则(下)

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。

依赖倒置原则

高层模块(调用端)不应该依赖底层模块,两者都应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于细节(实现类),细节应该依赖于抽象。


在Java中,抽象指接口或者抽象类,两者都是不能直接被实例化;细节就是实现类,实现接口或者继承抽象类而产生的就是细节,也就是可以加上一个关键字 new 产生的对象。高层模块就是调用端,低层模块就是具体实现类。 依赖倒置原则在 java 中的表现就是,模块间的依赖通过抽象发生,实现类之间不发生直接依赖关系,其依赖关系就是通过接口或者抽象类产生的。如果类与类直接依赖细节,那么就会直接耦合。如此一来,就会同时修改依赖者代码,这样限制了可扩展性。

class Cat {
    void Cry() {
        System.out.println("喵喵");
    }
}
class Dog {
    void Cry() {
        System.out.println("旺旺");
    }
}
class Animal {
    void Cry(Cat cat, Dog dog) {
        cat.Cry();
        dog.Cry();
    }
}
class Test{
    public static void main(String[] args) {
        new Animal().Cry(new Cat(),new Dog());
    }
}

上面这个代码看起来没什么问题,可是如果我们还有别的动物子类时,就又要去更改 Animal类,将其对象作为参数传入Cry方法。而依赖倒置原则 模块间的依赖通过抽象发生,实现类之间不发生直接的依赖关系。而我们上面这个Demo已经违背了这个原则,下面我们对它进行修改。

interface Dongwu{
    void Cry();
}
class Cat implements Dongwu{
    public void Cry() {
        System.out.println("喵喵");
    }
}
class Dog implements Dongwu{
    public void Cry() {
        System.out.println("旺旺");
    }
}
class Animal {
    Dongwu dongwu;
    public void setDongwu(Dongwu dongwu) {
        this.dongwu = dongwu;
    }
    void Cry() {
       dongwu.Cry();
    }
}
class Test{
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal=new Animal();
        animal.setDongwu(new Dog());
        animal.Cry();
        animal.setDongwu(new Cat());
        animal.Cry();
    }
}

我们增加了一个接口,里面有一个动物的叫声方法,然后让动物类们实现这个接口,然后通过set方法传递依赖对象,这样,如果我们再新增别的动物类,只需要实现相应的接口,而无需再更改我们的管理类 Animal。

迪米特原则

一个软件实体应当少的与其他实体发生相互作用。

这也被称最好知识原则。如果一个系统符合迪米特原则,那么当其中某一个模块发生修改时,就会尽量少的影响其他模块。迪米特原则要求我们在设计系统是,应该尽量减少对象之间的交互。如果两个对象之间不必彼此直接通向,那么这两个对象就不应当发生任何直接的相互作用。如果其中的一个对象需要调用另一个对象的某一个方法,则可以通过第三者转发这个调用。简言之,就是通过引入一个合理的第三者来降低现有对象之间的耦合度。在将迪米特原则运用到系统设计中时,要注意以下几点:

  • 在类的划分上,应当尽量创建松耦合的类。类之间的耦合越低,就越有利于复用。一个处在松耦合中的类一旦被修改,则不会对关联的类造成太大波及。
  • 在类的结构上,每一个类都应当尽量降低其成员变量和成员函数的访问权限。
  • 在对其他类的引用上,一个对象对其他对象的引用应当降到最低。


举个例子


就像租房子一样,我叫老王,准备租房子,然后找中介,中介和房东谈价格,我们和中介谈价格,如果我们想自己和房东联系,这种事情肯定是要通过中介介绍了,或者别的途径。

Demo如下

//租房者:老王类
//inform 通知方法
class LaoWang {
    private Zhongjie zhongjie;
    public Zhongjie getZhongjie(){
        return zhongjie;
    }
    public void setZhongjie(Zhongjie zhongjie) {
        this.zhongjie = zhongjie;
    }
    public void inform(){
        zhongjie.inform();
    }
}
//中介类
//inform 通知方法
//setLandlord 接收房东消息
class Zhongjie{
    public void inform(){
        System.out.println("通知房东");
    }
    public   void getLanged(){
        new Landlord().inform();
    }
}
//房东类
//inform 通知方法
class Landlord{
    public void inform(){
        System.out.println("收到,可以租");
    }
}
class Renting{
    public static void main(String[] args) {
        LaoWang laoWang=new LaoWang();
        //老王通知中介
        laoWang.inform();
        //传入房东对象
        laoWang.setZhongjie(new Zhongjie());
        //由中介去通知房东
        laoWang.getZhongjie().inform();
        //接收房东消息
        laoWang.getZhongjie().getLanged();
    }
} 

这样,老王和房东之间就没有任何联系,避免了耦合度过高。

我们还可以将上面的Demo再次更改,相当和依赖倒转原则结合。因为一般租房会看好多房子,所以房东也各不相同,这时候就可以将房东抽成一个抽象类,具体的房东实现房东抽象方法即可,这样的方式,和老王通信的就是房东的抽象父类,和具体房东没有关系。

public abstract class Lease {
    abstract void inform();
}
//租房者:老王类
//inform 通知方法
class LaoWang {
    private Zhongjie zhongjie;
    private Lease lease;
    public void setLease(Lease lease) {
        this.lease = lease;
    }
    public void setZhongjie(Zhongjie zhongjie) {
        this.zhongjie = zhongjie;
    }
    public void inform() {
        zhongjie.inform();
        lease.inform();
    }
}
//中介类
//inform 通知方法
class Zhongjie {
    public void inform() {
        System.out.println("通知房东");
    }
}
//Landlord_X 房东X
//inform 通知方法
class Landlord_X extends Lease {
    public void inform() {
        System.out.println("收到,可以租");
    }
}
class Renting{
    public static void main(String[] args) {
        LaoWang laoWang=new LaoWang();
        laoWang.setLease(new Landlord_X());
        laoWang.setZhongjie(new Zhongjie());
        laoWang.inform();
    }
}

接口隔离原则

一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上

建立单一接口,不要建立庞大臃肿的接口:尽量细化接口,接口中的方法尽量少。也就是说,我们要为各个类建立专用的接口,而不要试图建立一个一个很庞大的接口供所有依赖他的类调用。采取接口隔离原则对接口进行约束时,要注意以下几点:

接口尽量小,但是要有限度。对接口进行细化可以提高程序设计的灵活性;但是如果过小,则会造成接口数量过多,使设计复杂化。所以,一定要适度。

为依赖接口的类定制服务,只暴露给调用的类他需要的方法,他不需要的方法则隐藏起来,只有专注的为一个模块提供定制服务,才能建立最小的依赖关系。

为提高内聚,减少对外交互。接口方法尽量少用public 修饰。接口是对外的承诺,承诺越少对系统的开发越有利,变更的风险也越少。


Demo

//color 颜色
//taste 口感
//hardness 硬度
// small气味
interface Frits {
    void color();
    void taste();
    void hardness();
    void small();
}
 class apple implements Frits{
     @Override
     public void color() {
     }
     @Override
     public void taste() {
     }
     @Override
     public void hardness() {
     }
     @Override
     public void small() {
     }
 }

定义了一个水果接口,里面有水果的各项方法,如果我们还有别的方法,那么这个接口必然会受到多次修改。所以我们可以对其进行分隔,比如外观为一类,内在为一类,结果如下

//Facade 外观
interface Facade {
     void color();
     void hardness();
}
//Inherent 内在
interface Inherent {
    void taste();
    void small();
}
class banana implements Facade,Inherent{
    @Override
    public void taste() {
    }
    @Override
    public void small() {
    }
    @Override
    public void color() {
    }
    @Override
    public void hardness() {
    }
}

接口是我们设计时对外提供的契约,通过分散定义多个 接口,可以预防未来变更的扩散,提高系统的灵活性和可维护性。

目录
相关文章
|
18天前
|
设计模式 Java 开发者
设计模式揭秘:Java世界的七大奇迹
【4月更文挑战第7天】探索Java设计模式:单例、工厂方法、抽象工厂、建造者、原型、适配器和观察者,助你构建健壮、灵活的软件系统。了解这些模式如何提升代码复用、可维护性,以及在特定场景下的应用,如资源管理、接口兼容和事件监听。掌握设计模式,但也需根据实际情况权衡,打造高效、优雅的软件解决方案。
|
19天前
|
设计模式 存储 Java
23种设计模式,享元模式的概念优缺点以及JAVA代码举例
【4月更文挑战第6天】享元模式(Flyweight Pattern)是一种结构型设计模式,旨在通过共享技术有效地支持大量细粒度对象的重用。这个模式在处理大量对象时非常有用,特别是当这些对象中的许多实例实际上可以共享相同的状态时,从而可以减少内存占用,提高程序效率
35 4
|
19天前
|
设计模式 Java 中间件
23种设计模式,适配器模式的概念优缺点以及JAVA代码举例
【4月更文挑战第6天】适配器模式(Adapter Pattern)是一种结构型设计模式,它的主要目标是让原本由于接口不匹配而不能一起工作的类可以一起工作。适配器模式主要有两种形式:类适配器和对象适配器。类适配器模式通过继承来实现适配,而对象适配器模式则通过组合来实现
30 4
|
23天前
|
设计模式 Java 数据库
Java设计模式精讲:让代码更优雅、更可维护
【4月更文挑战第2天】**设计模式是解决软件设计问题的成熟方案,分为创建型、结构型和行为型。Java中的单例模式确保类仅有一个实例,工厂方法模式让子类决定实例化哪个类。适配器模式则协调不兼容接口间的合作。观察者模式实现了一对多依赖,状态变化时自动通知相关对象。学习和适当应用设计模式能提升代码质量和可维护性,但需避免过度使用。设计模式的掌握源于实践与不断学习。**
Java设计模式精讲:让代码更优雅、更可维护
|
27天前
|
设计模式 安全 Java
在Java中即指单例设计模式
在Java中即指单例设计模式
18 0
|
18天前
|
设计模式 监控 Java
设计模式 - 观察者模式(Observer):Java中的战术与策略
【4月更文挑战第7天】观察者模式是构建可维护、可扩展系统的关键,它在Java中通过`Observable`和`Observer`实现对象间一对多的依赖关系,常用于事件处理、数据绑定和同步。该模式支持事件驱动架构、数据同步和实时系统,但需注意避免循环依赖、控制通知粒度,并关注性能和内存泄漏问题。通过明确角色、使用抽象和管理观察者注册,可最大化其效果。
|
1天前
|
设计模式 算法 Java
[设计模式Java实现附plantuml源码~行为型]定义算法的框架——模板方法模式
[设计模式Java实现附plantuml源码~行为型]定义算法的框架——模板方法模式
|
1天前
|
设计模式 JavaScript Java
[设计模式Java实现附plantuml源码~行为型] 对象状态及其转换——状态模式
[设计模式Java实现附plantuml源码~行为型] 对象状态及其转换——状态模式
|
1天前
|
设计模式 存储 JavaScript
[设计模式Java实现附plantuml源码~创建型] 多态工厂的实现——工厂方法模式
[设计模式Java实现附plantuml源码~创建型] 多态工厂的实现——工厂方法模式
|
1天前
|
设计模式 Java Go
[设计模式Java实现附plantuml源码~创建型] 集中式工厂的实现~简单工厂模式
[设计模式Java实现附plantuml源码~创建型] 集中式工厂的实现~简单工厂模式