设计模式七大原则解读

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yd_249383650 发表于 2023/04/28 15:49:27 2023/04/28
【摘要】 ​ 设计模式的目的编写软件过程中,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...

 设计模式的目的

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

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

分享金句:

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”Scott Mayers 在其巨著《Effective C++》就曾经说过:C++老手和 C++新手的区别就是前者手背上有很多伤疤


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

单一职责原则

基本介绍

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

应用实例

public class SingleResponsibility1 {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle vehicle = new Vehicle();
        vehicle.run("摩托车");
        vehicle.run("汽车");
        vehicle.run("飞机");
    }
}
//交通工具类

class Vehicle {
    public void run(String vehicle) {
        System.out.println(vehicle + " 在公路上运行....");
    }
}

1. 在上面的方式 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

public class SingleResponsibility2 {
    public static void main(String[] args) {
        RoadVehicle roadVehicle = new RoadVehicle();
        roadVehicle.run("摩托车");
        roadVehicle.run("汽车");
        AirVehicle airVehicle = new AirVehicle();
        airVehicle.run("飞机");
    }
}

//方案 2 的分析
//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
//3. 改进:直接修改 Vehicle 类,改动的代码会比较少=>方案 3
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");
    }
}

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
3. 改进:直接修改 Vehicle 类,改动的代码会比较少=>方案 3 

public class SingleResponsibility3 {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle2 vehicle2 = new Vehicle2();
        vehicle2.run("汽车");
        vehicle2.runWater("轮船");
        vehicle2.runAir("飞机");
    }
}

class Vehicle2 {
    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....");
    }
    //方法 2.
    //..
    //..
    //...
}

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 

注意事项和细节

单一职责原则注意事项和细节:

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

接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

基本介绍

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

编辑

类 A 通过接口 Interface1 依赖类 B,类 C 通过接口 Interface1 依赖类 D,如果接口 Interface1 对于类 A 和类 C来说不是最小接口,那么类 B 和类 D 必须去实现他们不需要的方法。

按隔离原则应当这样处理:
将接口 Interface1 拆分为独立的几个接口(这里我们拆分成 3 个接口),类 A 和类 C 分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则

应用实例

没有使用接口隔离原则代码

public class Segregation1 {
    public static void main(String[] args) {

    }
}

interface Interface1 {
    void operation1();

    void operation2();

    void operation3();

    void operation4();

    void operation5();
}

class B implements Interface1 {
    public void operation1() {
        System.out.println("B 实现了 operation1");
    }

    public void operation2() {
        System.out.println("B 实现了 operation2");
    }

    public void operation3() {
        System.out.println("B 实现了 operation3");
    }

    public void operation4() {
        System.out.println("B 实现了 operation4");
    }

    public void operation5() {
        System.out.println("B 实现了 operation5");
    }
}

class D implements Interface1 {
    public void operation1() {
        System.out.println("D 实现了 operation1");
    }

    public void operation2() {
        System.out.println("D 实现了 operation2");
    }

    public void operation3() {
        System.out.println("D 实现了 operation3");
    }

    public void operation4() {
        System.out.println("D 实现了 operation4");
    }

    public void operation5() {
        System.out.println("D 实现了 operation5");
    }
}

class A { //A 类通过接口 Interface1 依赖(使用) B 类,但是只会用到 1,2,3 方法
    public void depend1(Interface1 i) {
        i.operation1();
    }

    public void depend2(Interface1 i) {
        i.operation2();
    }

    public void depend3(Interface1 i) {
        i.operation3();
    }
}

class C { //C 类通过接口 Interface1 依赖(使用) D 类,但是只会用到 1,4,5 方法
    public void depend1(Interface1 i) {
        i.operation1();
    }

    public void depend4(Interface1 i) {
        i.operation4();
    }

    public void depend5(Interface1 i) {
        i.operation5();
    }
}

应传统方法的问题和使用接口隔离原则改进 

1) 类 A 通过接口 Interface1 依赖类 B,类 C 通过接口 Interface1 依赖类 D,如果接口 Interface1 对于类 A 和类 C来说不是最小接口,那么类 B 和类 D 必须去实现他们不需要的方法
2) 将接口 Interface1 拆分为独立的几个接口,类 A 和类 C 分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则
3) 接口 Interface1 中出现的方法,根据实际情况拆分为三个接口

编辑

public class Segregation1 {
    public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
// 使用一把
        A a = new A();
        a.depend1(new B()); // A 类通过接口去依赖 B 类
        a.depend2(new B());
        a.depend3(new B());
        C c = new C();
        c.depend1(new D()); // C 类通过接口去依赖(使用)D 类
        c.depend4(new D());
        c.depend5(new D());
    }
}

// 接口 1
interface Interface1 {
    void operation1();
}

// 接口 2
interface Interface2 {
    void operation2();

    void operation3();
}

// 接口 3
interface Interface3 {
    void operation4();

    void operation5();
}

class B implements Interface1, Interface2 {
    public void operation1() {
        System.out.println("B 实现了 operation1");
    }

    public void operation2() {
        System.out.println("B 实现了 operation2");
    }

    public void operation3() {
        System.out.println("B 实现了 operation3");
    }
}

class D implements Interface1, Interface3 {
    public void operation1() {
        System.out.println("D 实现了 operation1");
    }

    public void operation4() {
        System.out.println("D 实现了 operation4");
    }

    public void operation5() {
        System.out.println("D 实现了 operation5");
    }
}

class A { // A 类通过接口 Interface1,Interface2 依赖(使用) B 类,但是只会用到 1,2,3 方法
    public void depend1(Interface1 i) {
        i.operation1();
    }

    public void depend2(Interface2 i) {
        i.operation2();
    }

    public void depend3(Interface2 i) {
        i.operation3();
    }
}

class C { // C 类通过接口 Interface1,Interface3 依赖(使用) D 类,但是只会用到 1,4,5 方法
    public void depend1(Interface1 i) {
        i.operation1();
    }

    public void depend4(Interface3 i) {
        i.operation4();
    }

    public void depend5(Interface3 i) {
        i.operation5();
    }
}

依赖倒转原则

基本介绍

依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)是指:
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

应用实例

请编程完成 Person 接收消息的功能

1) 实现方案 1 + 分析说明

public class DependecyInversion {
    public static void main(String[] args) {

    }
}
class Email {
    public String getInfo() {
        return "电子邮件信息: hello,world";
    }
}

class Person {
    public void receive(Email email ) {
        System.out.println(email.getInfo());
    }
}

方式 1 分析
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 ok, 这样我们就符号依赖倒转原则 

2) 实现方案 2(依赖倒转) + 分析说明

public class DependecyInversion2 {
    public static void main(String[] args) {
        //客户端无需改变
        Person person = new Person();
        person.receive(new Email2());
        person.receive(new WeiXin2());
    }
}
//定义接口
interface IReceiver {
    public String getInfo();
}
class Email2 implements IReceiver {
    public String getInfo() {
        return "电子邮件信息: hello,world";
    }
}
//增加微信
class WeiXin2 implements IReceiver {
    public String getInfo() {
        return "微信信息: hello,ok";
    }
}
//方式 2
class Person2 {
    //这里我们是对接口的依赖
    public void receive(IReceiver receiver ) {
        System.out.println(receiver.getInfo());
    }
}

 3)依赖关系传递的三种方式和应用案例

1) 接口传递==》应用案例代码

interface IOpenAndClose {
    public void open(ITV tv); //抽象方法,接收接口
}

interface ITV { //ITV 接口
    public void play();
}

class ChangHong implements ITV {

    @Override
    public void play() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("长虹电视机,打开");
    }

}
// 实现接口
class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
    public void open(ITV tv) {
        tv.play();
    }
}


2) 构造方法传递==》应用案例代码

// 方式 2: 通过构造方法依赖传递
interface IOpenAndClose {
    public void open(); //抽象方法
}

interface ITV { //ITV 接口
    public void play();
}

class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
    public ITV tv; //成员

    public OpenAndClose(ITV tv) { //构造器
        this.tv = tv;
    }

    public void open() {
        this.tv.play();
    }
}


3) setter 方式传递==》应用案例代码

// 方式 3 , 通过 setter 方法传递
interface IOpenAndClose {
    public void open(); // 抽象方法

    public void setTv(ITV tv);
}

interface ITV { // ITV 接口
    public void play();
}

class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
    private ITV tv;

    public void setTv(ITV tv) {
        this.tv = tv;
    }

    public void open() {
        this.tv.play();
    }
}

class ChangHong implements ITV {
    @Override
    public void play() {
// TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("长虹电视机,打开");
    }
}

 依赖倒转原则的注意事项和细节

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

里氏替换原则

OO 中的继承性的思考和说明

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? => 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的。
2) 如果对每个类型为 T1 的对象 o1,都有类型为 T2 的对象 o2,使得以 T1 定义的所有程序 P 在所有的对象 o1 都代换成 o2 时,程序 P 的行为没有发生变化,那么类型 T2 是类型 T1 的子类型。换句话说,所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。
3) 在使用继承时,遵循里氏替换原则,在子类中尽量不要重写父类的方法
4) 里氏替换原则告诉我们,继承实际上让两个类耦合性增强了,在适当的情况下,可以通过聚合,组合,依赖 来解决问题。

一个程序引出的问题和思考

该看个程序, 思考下问题和解决思路

public class Liskov {
    public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
        A a = new A();
        System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
        System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));
        System.out.println("-----------------------");
        B b = new B();
        System.out.println("11-3=" + b.func1(11, 3));//这里本意是求出 11-3
        System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));// 1-8
        System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
    }
}

// A 类
class A {
    // 返回两个数的差
    public int func1(int num1, int num2) {
        return num1 - num2;
    }
}

// B 类继承了 A
// 增加了一个新功能:完成两个数相加,然后和 9 求和
class B extends A {
    //这里,重写了 A 类的方法, 可能是无意识
    public int func1(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public int func2(int a, int b) {
        return func1(a, b) + 9;
    }
}

 我们发现原来运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类 B 无意中重写了父类的方法,造成原有功能出现错误。在实际编程中,我们常常会通过重写父类的方法完成新的功能,这样写起来虽然简单,但整个继承体系的复用性会比较差。特别是运行多态比较频繁的时候

改进方法

通用的做法是:原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类,原有的继承关系去掉,采用依赖,聚合,组合等关系代替 

编辑

public class Liskov {
    public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
        A a = new A();
        System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
        System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));
        System.out.println("-----------------------");
        B b = new B();
//因为 B 类不再继承 A 类,因此调用者,不会再 func1 是求减法
//调用完成的功能就会很明确
        System.out.println("11+3=" + b.func1(11, 3));//这里本意是求出 11+3
        System.out.println("1+8=" + b.func1(1, 8));// 1+8
        System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
//使用组合仍然可以使用到 A 类相关方法
        System.out.println("11-3=" + b.func3(11, 3));// 这里本意是求出 11-3
    }
}
//创建一个更加基础的基类
class Base {
//把更加基础的方法和成员写到 Base 类
}
// A 类
class A extends Base {
    // 返回两个数的差
    public int func1(int num1, int num2) {
        return num1 - num2;
    }
}
// B 类继承了 A
// 增加了一个新功能:完成两个数相加,然后和 9 求和
class B extends Base {
    //如果 B 需要使用 A 类的方法,使用组合关系
    private A a = new A();
    //这里,重写了 A 类的方法, 可能是无意识
    public int func1(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    public int func2(int a, int b) {
        return func1(a, b) + 9;
    }
    //我们仍然想使用 A 的方法
    public int func3(int a, int b) {
        return this.a.func1(a, b);
    }
}

开闭原则

基本介绍

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

2) 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。
3) 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。
4) 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。

代码引进

编辑


看一个画图形的功能

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;
    }
}

 方式 1 的优缺点

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 ocp 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

 改进方法

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 -> 满足了开闭原则

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() {
// TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 绘制矩形 ");
    }
}

class Circle extends Shape {
    Circle() {
        super.m_type = 2;
    }

    @Override
    public void draw() {
// TODO Auto-generated method stub
        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() {
// TODO Auto-generated method stub
        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() {
// TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 绘制其它图形 ");
    }
}

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。

代码引进

有一个学校,下属有各个学院和总部,现要求打印出学校总部员工 ID 和学院员工的 id

public class Demeter1 {
    public static void main(String[] args) {
//创建了一个 SchoolManager 对象
        SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();
//输出学院的员工 id 和 学校总部的员工信息
        schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());
    }
}

//学校总部员工类
class Employee {
    private String id;

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }
}

//学院的员工类
class CollegeEmployee {
    private String id;

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }
}

//管理学院员工的管理类
class CollegeManager {
    //返回学院的所有员工
    public List<CollegeEmployee> getAllEmployee() {
        List<CollegeEmployee> list = new ArrayList<CollegeEmployee>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) { //这里我们增加了 10 个员工到 list
            CollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();
            emp.setId("学院员工 id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }
}

//学校管理类
//分析 SchoolManager 类的直接朋友类有哪些 Employee、CollegeManager
//CollegeEmployee 不是 直接朋友 而是一个陌生类,这样违背了 迪米特法则
class SchoolManager {
    //返回学校总部的员工
    public List<Employee> getAllEmployee() {
        List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) { //这里我们增加了 5 个员工到 list
            Employee emp = new Employee();
            emp.setId("学校总部员工 id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    //该方法完成输出学校总部和学院员工信息(id)
    void printAllEmployee(CollegeManager sub) {
//分析问题
        //1. 这里的 CollegeEmployee 不是 SchoolManager 的直接朋友
        //2. CollegeEmployee 是以局部变量方式出现在 SchoolManage
        //3. 违反了 迪米特法则
//获取到学院员工
        List<CollegeEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学院员工------------");
        for (CollegeEmployee e : list1) {
            System.out.println(e.getId());
        }
//获取到学校总部员工
        List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学校总部员工------------");
        for (Employee e : list2) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

方法改进

1) 前面设计的问题在于 SchoolManager 中,CollegeEmployee 类并不是 SchoolManager 类的直接朋友 (分析)
2) 按照迪米特法则,应该避免类中出现这样非直接朋友关系的耦合
3) 对代码按照迪米特法则 进行改进.


//客户端
public class Demeter1 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("~~~使用迪米特法则的改进~~~");
//创建了一个 SchoolManager 对象
        SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();
//输出学院的员工 id 和 学校总部的员工信息
        schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());
    }
}

//学校总部员工类
class Employee {
    private String id;

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }
}

//学院的员工类
class CollegeEmployee {
    private String id;

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }
}

//管理学院员工的管理类
class CollegeManager {
    //返回学院的所有员工
    public List<CollegeEmployee> getAllEmployee() {
        List<CollegeEmployee> list = new ArrayList<CollegeEmployee>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) { //这里我们增加了 10 个员工到 list
            CollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();
            emp.setId("学院员工 id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    //输出学院员工的信息
    public void printEmployee() {
//获取到学院员工
        List<CollegeEmployee> list1 = getAllEmployee();
        System.out.println("------------学院员工------------");
        for (CollegeEmployee e : list1) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

//学校管理类
//分析 SchoolManager 类的直接朋友类有哪些 Employee、CollegeManager
//CollegeEmployee 不是 直接朋友 而是一个陌生类,这样违背了 迪米特法则
class SchoolManager {
    //返回学校总部的员工
    public List<Employee> getAllEmployee() {
        List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) { //这里我们增加了 5 个员工到 list
            Employee emp = new Employee();
            emp.setId("学校总部员工 id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    //该方法完成输出学校总部和学院员工信息(id)
    void printAllEmployee(CollegeManager sub) {
//分析问题
//1. 将输出学院的员工方法,封装到 CollegeManager
        sub.printEmployee();
//获取到学校总部员工
        List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学校总部员工------------");
        for (Employee e : list2) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

注意事项和细节

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


合成复用原则(Composite Reuse Principle)

基本介绍

原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承

编辑

设计原则核心思想

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

代码引进

假设我们有两个类A和B,它们都实现了打印功能:

class A {
    void print() {
        System.out.println("This is A");
    }
}

class B {
    void print() {
        System.out.println("This is B");
    }
}

 如果我们想要一个新的类C,它既具有A的功能,也具有B的功能,我们有两种实现方法:

方法一:通过继承来复用代码
class C extends A {
    void print() {
        super.print();  // 先调用A的print方法
        System.out.println("This is C");
    }
}

上面代码中,我们让C类继承自A类,并重写了A类的print方法。在新的print方法中,我们先调用了A类的print方法,然后再打印"This is C"。

方法二:通过合成复用来复用代码
class C {
    A a = new A();
    B b = new B();
    void print() {
        a.print();
        b.print();
        System.out.println("This is C");
    }
}

 上面代码中,我们没有使用继承关系,而是创建了一个包含A和B对象的C类,通过调用它们的print方法来达到复用代码的目的。同时,我们还添加了C类自己的print方法,用来打印"This is C"。

从长远来看,使用方法一可能会引起一些问题。我们可能不得不在A类和B类中添加很多方法和属性,而这些方法和属性都会被C类继承下来,导致C类变得十分庞大和复杂。另外,一旦我们改变了A类和B类的实现,C类的行为也会受到影响。

而方法二则遵循了合成复用原则,将C类与A类和B类分离开来,避免了继承带来的缺点,同时使得代码复用更加灵活、可控。

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