Java设计模式（一）——七大原则

对类来说，即一类应该只负责一项责任。 A 负责两个不同职责：职责 1，职责 2。当职责 1 改变需求 A 可能会造成责任 2 因此，有必要执行类别 A 粒度分解为 A1，A2。

单一职责原则注意事项及细节：

1. 降低类的复杂性，一类只负责一项责任。

2. 提高可读性和可维护性

3. 降低变更造成的风险

4. 一般来说，我们应该遵守单一责任原则。只有逻辑足够简单，我们才能在代码级违反单一责任原则；只有当类中的方法数量足够少时，才能在方法级别保持单一责任原则

客户端不应该依赖其不需要的接口，即一个类对另一个类的依赖应该基于最小的接口上

例子：

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不是最小接口，所以类别 B 和类 D 必须实现他们不需要的方法。

代码实现：

public class Segregation1 { 
              public static void main(String[] args) { 
                 // TODO Auto-generated method stub     }  }  //接口 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();
    }
}

按隔离原则应当这样处理：

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

代码修改如下：

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();
    }
}

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业务操作，把展现业务细节的任务交给他们的实现类去完成，参数为接口，实际传入对应的实现类。

例子：

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

依赖倒转修改，通过子类或实现类实现具体的方法，面向接口编程：

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";
    }
}

//方式 2
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和应用案例：

1. 接口传递

2. 构造方法传递应用案例代码

3. setter 方式传递

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

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

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。

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，组合等关系代替重写。

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);
    }
}

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。

简单例子是使用抽象类，子类继承重写对应的方法，然后父类引用指向子类实例，类似依赖倒置的接口多实现类。

例子：