java设计模式系列之六大设计原则

Single Responsibility Principle(单一职责原则SRP)

定义：
A Class should never have more than one reason to change.
应该有且仅有一个原因引起类的变更。

理由：
可维护性：仅在一个模块或者类种进行必要的修改。

如何做：
应用Curly’s Law克里法则

• Curly’s Law: Do One Thing
• The Rule of One or Curly’s Law
  Curly’s Law:Do One Thing 反映在现在软件开发的几个核心原则中：

实例：

class Employee
{
public Money calculatePay()
public void save()
public String reportHours()
}

这个类违反了SRP原则，因为它有三个原因去修改这个类：

1. 业务规则和计算薪酬有关。calculatePay()
2. 数据库模式。save()
3. reportHours报告格式

我们不希望这个类受三种力量的影响，每次当账户要求修改小时报告时间格式，或者当DBA更改数据库模式，以及管理者更改工资计算规则时，我们都不希望更改Employee类，相反，我们希望讲这些功能分成不同的类，以便他们能够独立的更改。

开闭原则(Open Closed Principle,OCP)

定义：一个软件实体（如类）应该对扩展开放，对修改关闭。

好处：
通过对原有代码的最小化的修改来提高代码的可维护性和稳定性。

如何做：
1.编写可以扩展的类
2仅暴露需要修改的部分，隐藏其他所有的内容。

网络收集建议：
1.抽象行为：通过接口或抽象类可以约束一组可能变化的行为，并且实现对扩展开放。

典型架构： Plugin Architecture（插件架构，如我们使用的Idea，Eclipse等）
资源：
开闭原则（英文）

里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，LSP）

定义：所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。也就是说所有父类出现的地方，都可以用子类来替换。

如何理解：
1.子类必须完全实现父类
2.覆盖或实现父类的方法时，输入参数可以被放大。
3.覆盖或实现父类的方法时，输出结果可以被缩小。

里氏替换原则，其实在告诉我们如何优雅的处理类继承之间的关系。

提示替换原则是很多其他设计模式的基础。它和开闭原则的联系尤为紧密，违背里氏替换原则就一定不符合开闭原则

依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle, DIP)

定义：

A.高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，他们都应该依赖于抽象。
B.抽象不应该依赖于具体实现，具体实现应该依赖于抽象。
依赖倒置实际上就是要求“面向接口编程”。

好处：
采用依赖倒置原则可以减少类间的耦合性，提高系统的稳定性，降低并行开发引起的风险，提高代码的可读性和可维护性。

依赖倒置原则：
场景一 依赖无倒置（底层模块定义接口，高层模块负责实现）

从上图中，我们发现高层模块的类依赖于低层模块的接口。因此，低层模块需要考虑到所有的接口。如果有新的低层模块类出现时，高层模块需要修改代码，来实现新的低层模块的接口。这样，就破坏了开放封闭原则。

场景二 依赖倒置（高层模块定义接口，低层模块负责实现）

在这个图中，我们发现高层模块定义了接口，将不再直接依赖于低层模块，低层模块负责实现高层模块定义的接口。这样，当有新的低层模块实现时，不需要修改高层模块的代码。

DIP优点：
系统更柔韧：可以修改一部分代码而不影响其他模块。
系统更健壮：可以修改一部分代码而不会让系统崩溃。
系统更高效：组件松耦合，且可复用，提高开发效率。

接口隔离原则(Interface Segregations Principle, ISP)

定义：客户端不应该依赖它不需要的接口；类见的依赖关系应该建立在最小的接口上。

接口隔离原则，其实告诉我们如何优雅的设计一个接口，具体包含4层含义：

• 接口要尽量小。但是在拆分接口的时候，首先必须满足单一职责原则。
• 接口要高内聚。
  首先要明白什么是高内聚？高内聚就是提高接口、类、模块的处理能力，同时减少对外的交互（也就是少暴漏接口出去）。也就是说，尽量减少对外提供的接口，让提供的每个接口的处理能力增强。
• 定制服务。
• 接口设计。可以理解为对每个模块提供专用的接口。也可以理解为只提供访问者需要的方法，不需要的方法都不提供
• 接口设计是有限度的。
  建议：
• 一个接口只服务于一个子模块或业务逻辑。
• 通过业务逻辑压缩接口中的public方法，接口时常去回顾。
• 已经被污染的接口，尽量去修改，若变更的风险较大，可以采用适配器模式进行转换处理

迪米特法则(Law of Demeter, LoD)

定义：不要和陌生人说话。一个对象应该对其他对象有最少的了解。

建议：
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。
成员变量、方法参数、方法返回值中的类为直接朋友
以局部变量出现的耦合不属于直接朋友
直接参考：设计模式六大原则：迪米特法则

总结：

1. 单一职责原则，其实在告诉我们如何优雅的实现一个类。单一职责原则告诉我们类的设计要单一，应该只有一个原因引起类的变化；
2. 开闭原则，其实为软件实体的未来事件而制定的对现行开发进行约束的一个原则。
3. 里氏替换原则，告诉我们如何优雅的处理类继承之间的关系。里氏替换原则告诉我们如何处理类间的继承关系，协调父子的关系。
4. 依赖倒置原则，告诉我们如何处理模块之间、类之间的依赖关系。
5. 接口隔离原则，告诉我们设计一个接口。接口隔离原则告诉我们如何设计一个好的接口，使其不臃肿而灵活；
6. 迪米特法则 ，告诉我们降低类间的耦合。迪米特原则告诉我们怎样是类间的依赖关系变小，实现类间的低耦合

参考：
六大设计原则(读书笔记)
Java IoC模式
JAVA设原则之依赖倒置原则