【设计模式】七大设计原则

七大设计原则

文章目录

  • 七大设计原则
    • 一、概述
    • 二、单一职责原则
    • 三、接口隔离原则
    • 四、依赖倒转原则
    • 五、里氏替换原则
    • 六、开闭原则
    • 七、迪米特法则
    • 八、合成复用原则

一、概述

设计模式是为了让程序(软件),具有更好代码重用性,可读性,可扩展性,可靠性。使程序呈现高内聚,低耦合的特性。

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)

  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

二、单一职责原则

一个类应该只负责一项职责,如实体类,实体类中不应进行其他业务操作。

举例,比如在一个绘图系统中,定义一个矩形类,类中包含了长、宽,同时定义了一个绘制矩形的方法,在这个方法中难免要使用到GUI库的引用,这会导致程序在加载矩形类的时候也消耗链接、编译时间、内存空间和存储空间等。其次在绘制矩阵方法中,绘制方法中可能用到自定义的绘制方法,当有需求要更改自定义的绘制方法时,就强制要求将矩形类也要重新编译,测试及部署。

职责的统一需要根据业务和需求来判断,识别出同一种类型的职责,这也是比较难的一点。

三、接口隔离原则

一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口

当一个类依赖于某个接口的部分方法,而不是全部方法时,应考虑将接口拆分,而不是增加多余的空实现

四、依赖倒转原则

依赖倒转(倒置)的中心思想是:面向接口编程,比如接收信息,只依赖于接收信息接口,在后续增加接收信息的方式时,调用方无需修改代码即可无缝衔接

  1. 高层模块都不应依赖底层模块的实现,而应只依赖于抽象
  2. 抽象也不应该依赖于细节,细节应该依赖于抽象
  3. 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

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

五、里氏替换原则

问题提出:在编程中,如何正确的使用继承? => 里氏替换原则

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。

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。

  1. 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
  2. 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
  3. 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

六、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,用实现扩展细节即创建多个实现类实现不同细节。
  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。

七、迪米特法则

迪米特法有个简单的定义: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。

  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

八、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

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