黯相望。断鸿声里，立尽斜阳。

——柳永《玉蝴蝶》

设计模式七大原则

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)，具有更好的：

  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”

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。
设计模式常用的七大原则有:

  1. 单一职责原则
  2. 接口隔离原则
  3. 依赖倒转(倒置)原则
  4. 里氏替换原则
  5. 开闭原则
  6. 迪米特法则
  7. 合成复用原则

1. 单一职责原则

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从而满足单一职责原则。

违反单一职责原则
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// 交通工具类
// 1. 在这里的 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....");
    }
}
遵守单一职责原则
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//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
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");
    }
}

改进后：

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//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 Vehicle {
    
    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....");
    }

    //...
}
单一职责原则细节
  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。

2. 接口隔离原则

  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. 使用接口隔离原则拆分接口时，首先必须满足单一职责原则，将一组相关的操作定义在一个接口中，且在满足高内聚的前提下，接口中的方法越少越好。
  3. 可以在进行系统设计时采用定制服务的方式，即为不同的客户端提供宽窄不同的接口，只提供用户需要的行为，而隐藏用户不需要的行为。

3. 依赖倒转原则☆

  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。
违反依赖倒转原则
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/*
*测试
*/
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
class Person {
    public void receive(Email email ) {
  		  System.out.println(email.getInfo());
    }
}
  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 可以了, 这样我们就符合依赖倒转原则。
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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";
    }
}

class Person {
    //这里我们是对接口的依赖
    public void receive(IReceiver receiver ) {
   		 System.out.println(receiver.getInfo());
    }
}
依赖关系传递的三种方式
  1. 接口传递
  2. 构造方法传递
  3. setter 方式传递
依赖倒转原则的细节
  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。

4. 里氏替换原则

学习里氏替换原则之前我们需要先了解面向对象中的继承性：

  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?
  4. 那就是里氏替换原则
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–所有引用基类（父类）的地方必须能透明地使用其子类的对象。
  2. 里氏代换原则可以通俗表述为：在软件中如果能够使用基类对象，那么一定能够使用其子类对象。把基类都替换成它的子类，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的话，那么它不一定能够使用基类。
  3. 里氏代换原则是实现开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，而在运行时再确定其子类类型，用子类对象来替换父类对象。
  4. 使用里氏代换原则需要注意：
    1. 子类的多有方法必须在父类中声明，或者子类必须实现父类中声名的所有方法。
    2. 尽量把父类设计成抽象类或接口，让子类继承父类或实现父接口。增加一个新功能时，通过增加一个新的子类来实现。

5. 开闭原则☆

开闭原则（Open Closed Principle）是编程中 最基础、最重要的设计原则。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
违反了开闭原则
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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. 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开闭原则，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。
遵循开闭原则
  1. 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改 。
  2. 这样就满足了开闭原则
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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() {
		System.out.println(" 绘制矩形 ");
	}
}

class Circle extends Shape {
	Circle() {
		super.m_type = 2;
	}
	@Override
	public void draw() {
		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() {
		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() {
		System.out.println(" 绘制其它图形 ");
	}
}

6. 迪米特法则

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。
    • 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。
迪米特法则细节
  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。

7. 合成复用原则

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

小结

  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。

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