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设计模式七大原则

程序员文章站 2022-04-24 14:06:01
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目录

设计模式七大原则
设计模式七大原则
设计模式七大原则

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

设计模式七大原则
方案一

public class SingleResponsibility1
{
	public static void main(String[] args)
	{
		// TODO Auto-generated method stub
		Vehicle vehicle = new Vehicle();
		vehicle.run("摩托车");
		vehicle.run("汽车");
		vehicle.run("飞机");
	}
}
// 交通工具类
// 方式1
// 1. 在方式1 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....");
	}
}

方案二：

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");
	}
}

方案三

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");
	}
}

//方式3的分析
//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 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.
	//..
	//..

	//...
}

2.接口隔离原则

设计模式七大原则设计模式七大原则方案一：

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();
	}
}

方案二

package com.atguigu.principle.segregation.improve;

public class Segregation1
{

	public static void main(String[] args)
	{
		// 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();
	}
}

3.依赖倒转原则

设计模式七大原则设计模式七大原则方案一：

package com;

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());
	}
}

方案二：


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());
	}
}

设计模式七大原则

package com;

public class DependencyPass
{

	public static void main(String[] args)
	{
		ChangHong changHong = new ChangHong();
		//		OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose();
		//		openAndClose.open(changHong);

		//通过构造器进行依赖传递
		//		OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose(changHong);
		//		openAndClose.open();
		//通过setter方法进行依赖传递
		OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose();
		openAndClose.setTv(changHong);
		openAndClose.open();

	}

}

// 方式1： 通过接口传递实现依赖
// 开关的接口
// 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();
// }
// }

// 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();
// }
// }

// 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");
	}

}

4.里氏替换原则

设计模式七大原则设计模式七大原则一个程序引发的问题和思考

package liskov;

public class Liskov
{

	public static void main(String[] args)
	{
		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;
	}
}

设计模式七大原则设计模式七大原则

package improve;

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);
	}
}

设计模式七大原则

5.开闭原则

设计模式七大原则一段代码引发的问题和思考

package ocp;

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;
	}
}

设计模式七大原则设计模式七大原则

package improve;

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 ");
	}
}

6.迪米特法则

设计模式七大原则设计模式七大原则

实例应用
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

package demeter;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 客户端
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 SchoolManager
		//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());
		}
	}
}

设计模式七大原则

package improve;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 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());
		}
	}
}

设计模式七大原则

7.合成复用原则

设计模式七大原则

相关标签： 知识点总结

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