设计模式——概述、UML图、原则(二)

简介: 设计模式——概述、UML图、原则

3.3 依赖倒转原则


高层模块不应该依赖低层模块,两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。简单的说就是要求对抽象进行编程,不要对实现进行编程,这样就降低了客户与实现模块间的耦合。


下面看一个例子来理解依赖倒转原则


【例】组装电脑


现要组装一台电脑,需要配件cpu,硬盘,内存条。只有这些配置都有了,计算机才能正常的运行。选择cpu有很多选择,如Intel,AMD等,硬盘可以选择希捷,西数等,内存条可以选择金士顿,海盗船等。


类图如下:

1.png

代码如下:


希捷硬盘类(XiJieHardDisk):

public class XiJieHardDisk implements HardDisk {
    public void save(String data) {
        System.out.println("使用希捷硬盘存储数据" + data);
    }
    public String get() {
        System.out.println("使用希捷希捷硬盘取数据");
        return "数据";
    }
}

Intel处理器(IntelCpu):

public class IntelCpu implements Cpu {
    public void run() {
        System.out.println("使用Intel处理器");
    }
}

金士顿内存条(KingstonMemory):

public class KingstonMemory implements Memory {
    public void save() {
        System.out.println("使用金士顿作为内存条");
    }
}

电脑(Computer):

public class Computer {
    private XiJieHardDisk hardDisk;
    private IntelCpu cpu;
    private KingstonMemory memory;
    public IntelCpu getCpu() {
        return cpu;
    }
    public void setCpu(IntelCpu cpu) {
        this.cpu = cpu;
    }
    public KingstonMemory getMemory() {
        return memory;
    }
    public void setMemory(KingstonMemory memory) {
        this.memory = memory;
    }
    public XiJieHardDisk getHardDisk() {
        return hardDisk;
    }
    public void setHardDisk(XiJieHardDisk hardDisk) {
        this.hardDisk = hardDisk;
    }
    public void run() {
        System.out.println("计算机工作");
        cpu.run();
        memory.save();
        String data = hardDisk.get();
        System.out.println("从硬盘中获取的数据为:" + data);
    }
}

测试类(TestComputer):


测试类用来组装电脑。

public class TestComputer {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();
        computer.setHardDisk(new XiJieHardDisk());
        computer.setCpu(new IntelCpu());
        computer.setMemory(new KingstonMemory());
        computer.run();
    }
}

上面代码可以看到已经组装了一台电脑,但是似乎组装的电脑的cpu只能是Intel的,内存条只能是金士顿的,硬盘只能是希捷的,这对用户肯定是不友好的,用户有了机箱肯定是想按照自己的喜好,选择自己喜欢的配件。


根据依赖倒转原则进行改进:


代码我们只需要修改Computer类,让Computer类依赖抽象(各个配件的接口),而不是依赖于各个组件具体的实现类。


类图如下:

1.png

电脑(Computer):

public class Computer {
    private HardDisk hardDisk;
    private Cpu cpu;
    private Memory memory;
    public HardDisk getHardDisk() {
        return hardDisk;
    }
    public void setHardDisk(HardDisk hardDisk) {
        this.hardDisk = hardDisk;
    }
    public Cpu getCpu() {
        return cpu;
    }
    public void setCpu(Cpu cpu) {
        this.cpu = cpu;
    }
    public Memory getMemory() {
        return memory;
    }
    public void setMemory(Memory memory) {
        this.memory = memory;
    }
    public void run() {
        System.out.println("计算机工作");
    }
}

面向对象的开发很好的解决了这个问题,一般情况下抽象的变化概率很小,让用户程序依赖于抽象,实现的细节也依赖于抽象。即使实现细节不断变动,只要抽象不变,客户程序就不需要变化。这大大降低了客户程序与实现细节的耦合度。


3.4 接口隔离原则


客户端不应该被迫依赖于它不使用的方法;一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。


下面看一个例子来理解接口隔离原则


【例】安全门案例


我们需要创建一个黑马品牌的安全门,该安全门具有防火、防水、防盗的功能。可以将防火,防水,防盗功能提取成一个接口,形成一套规范。类图如下:

1.png

上面的设计我们发现了它存在的问题,黑马品牌的安全门具有防盗,防水,防火的功能。现在如果我们还需要再创建一个传智品牌的安全门,而该安全门只具有防盗、防水功能呢?很显然如果实现SafetyDoor接口就违背了接口隔离原则,那么我们如何进行修改呢?看如下类图:

1.png

代码如下:


AntiTheft(接口):

public interface AntiTheft {
    void antiTheft();
}

Fireproof(接口):

public interface Fireproof {
    void fireproof();
}

Waterproof(接口):

public interface Waterproof {
    void waterproof();
}

HeiMaSafetyDoor(类):

public class HeiMaSafetyDoor implements AntiTheft,Fireproof,Waterproof {
    public void antiTheft() {
        System.out.println("防盗");
    }
    public void fireproof() {
        System.out.println("防火");
    }
    public void waterproof() {
        System.out.println("防水");
    }
}

ItcastSafetyDoor(类):

public class ItcastSafetyDoor implements AntiTheft,Fireproof {
    public void antiTheft() {
        System.out.println("防盗");
    }
    public void fireproof() {
        System.out.println("防火");
    }
}


3.5 迪米特法则


迪米特法则又叫最少知识原则。


只和你的直接朋友交谈,不跟“陌生人”说话(Talk only to your immediate friends and not to strangers)。


其含义是:如果两个软件实体无须直接通信,那么就不应当发生直接的相互调用,可以通过第三方转发该调用。其目的是降低类之间的耦合度,提高模块的相对独立性。


迪米特法则中的“朋友”是指:当前对象本身、当前对象的成员对象、当前对象所创建的对象、当前对象的方法参数等,这些对象同当前对象存在关联、聚合或组合关系,可以直接访问这些对象的方法。


下面看一个例子来理解迪米特法则


【例】明星与经纪人的关系实例


明星由于全身心投入艺术,所以许多日常事务由经纪人负责处理,如和粉丝的见面会,和媒体公司的业务洽淡等。这里的经纪人是明星的朋友,而粉丝和媒体公司是陌生人,所以适合使用迪米特法则。


类图如下:

1.png

代码如下:


明星类(Star)

public class Star {
    private String name;
    public Star(String name) {
        this.name=name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
}

粉丝类(Fans)

public class Fans {
    private String name;
    public Fans(String name) {
        this.name=name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
}

媒体公司类(Company)

public class Company {
    private String name;
    public Company(String name) {
        this.name=name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
}

经纪人类(Agent)

public class Agent {
    private Star star;
    private Fans fans;
    private Company company;
    public void setStar(Star star) {
        this.star = star;
    }
    public void setFans(Fans fans) {
        this.fans = fans;
    }
    public void setCompany(Company company) {
        this.company = company;
    }
    public void meeting() {
        System.out.println(fans.getName() + "与明星" + star.getName() + "见面了。");
    }
    public void business() {
        System.out.println(company.getName() + "与明星" + star.getName() + "洽淡业务。");
    }
}


3.6 合成复用原则


合成复用原则是指:尽量先使用组合或者聚合等关联关系来实现,其次才考虑使用继承关系来实现。


通常类的复用分为继承复用和合成复用两种。


继承复用虽然有简单和易实现的优点,但它也存在以下缺点:


继承复用破坏了类的封装性。因为继承会将父类的实现细节暴露给子类,父类对子类是透明的,所以这种复用又称为“白箱”复用。

子类与父类的耦合度高。父类的实现的任何改变都会导致子类的实现发生变化,这不利于类的扩展与维护。

它限制了复用的灵活性。从父类继承而来的实现是静态的,在编译时已经定义,所以在运行时不可能发生变化。

采用组合或聚合复用时,可以将已有对象纳入新对象中,使之成为新对象的一部分,新对象可以调用已有对象的功能,它有以下优点:


它维持了类的封装性。因为成分对象的内部细节是新对象看不见的,所以这种复用又称为“黑箱”复用。

对象间的耦合度低。可以在类的成员位置声明抽象。

复用的灵活性高。这种复用可以在运行时动态进行,新对象可以动态地引用与成分对象类型相同的对象。

下面看一个例子来理解合成复用原则


【例】汽车分类管理程序


汽车按“动力源”划分可分为汽油汽车、电动汽车等;按“颜色”划分可分为白色汽车、黑色汽车和红色汽车等。如果同时考虑这两种分类,其组合就很多。类图如下:

1.png

从上面类图我们可以看到使用继承复用产生了很多子类,如果现在又有新的动力源或者新的颜色的话,就需要再定义新的类。我们试着将继承复用改为聚合复用看一下。

1.png


相关文章
|
3月前
|
设计模式
设计模式七大原则
这篇文章介绍了设计模式中的七大原则,特别强调了单一职责原则,即一个类应该只有一个引起其行为变化的原因,以确保类功能的高内聚和低耦合。
|
3月前
|
设计模式 存储 前端开发
React开发设计模式及原则概念问题之自定义Hooks的作用是什么,自定义Hooks设计时要遵循什么原则呢
React开发设计模式及原则概念问题之自定义Hooks的作用是什么,自定义Hooks设计时要遵循什么原则呢
|
2月前
|
设计模式 Java 关系型数据库
设计模式——设计模式简介和七大原则
设计模式的目的和核心原则、单一职责原则、接口隔离原则、依赖倒转原则、里氏替换原则、开闭原则、迪米特法则、合成复用原则
设计模式——设计模式简介和七大原则
|
2月前
|
设计模式 Java 测试技术
Java设计模式-UML与设计原则(1)
Java设计模式-UML与设计原则(1)
|
3月前
|
设计模式 uml
设计模式常用的UML图------类图
这篇文章介绍了UML中类图的基本概念和用途,详细解释了类与接口、类之间的关系,包括继承、实现、组合、聚合、关联和依赖等六种关系,并展示了它们在类图中的表示方法。
设计模式常用的UML图------类图
|
3月前
|
设计模式 算法 开发者
设计模式问题之最小知识原则(迪米特法则)对代码设计有何影响,如何解决
设计模式问题之最小知识原则(迪米特法则)对代码设计有何影响,如何解决
|
3月前
|
设计模式 前端开发 JavaScript
React开发设计模式及原则概念问题之什么是HOC(Higher-order component),HOC遵循的设计原则都有哪些
React开发设计模式及原则概念问题之什么是HOC(Higher-order component),HOC遵循的设计原则都有哪些
|
3月前
|
设计模式 前端开发 JavaScript
React开发设计模式及原则概念问题之什么是设计模式,单一职责原则如何理解
React开发设计模式及原则概念问题之什么是设计模式,单一职责原则如何理解
|
5月前
|
设计模式 算法 Java
Java设计模式:核心概述(一)
Java设计模式:核心概述(一)
|
5月前
|
设计模式 uml
设计模式学习心得之前置知识 UML图看法与六大原则(下)
设计模式学习心得之前置知识 UML图看法与六大原则(下)
40 2