编写软件过程中，程序员面临着来自等多方面的 挑战， 设计模式是为了让程序(软件)，具有更好耦合性，内聚性以及可维护性，可扩展性，重用性，灵活性
1) 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”
2) 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
1.设计模式单一职责一个类只做一件事情，
比如：文件操作类，文件列表，文件搜索，文件名修改，文件内容修改。当然此功能可以拆的更细，更多类。
一个方法只做一件事情，
比如：文件名称搜索方法，只做文件名模糊搜索，不做修改日期搜索
package com.mumu.principle.singleresponsibility;
public class SingleResponsibility3 {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
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
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
一个实现类不应该实现接口中自己用不到的方法，因此将接口拆解之后，再组合使用。一个类可以实现多个接口类。
以下示例：
将一个接口中的5个operation方法，拆解为三个接口，不拆解的话B，D类都要多实现这5个方法，实际B,D都只需要相应的3个方法。
package com.mumu.principle.segregation.improve;
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();
}
}
3.依赖倒转（倒置）原则
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
一个功能类必须要有接口类，或有抽象类和接口类。使用时依赖的是接口类，调用接口类的方法。真正传参的时候使用的时子类。
//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
package com.mumu.principle.inversion.improve;
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());
}
}
1.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
2) 构造方法传递
应用案例代码
3) setter 方式传递
package com.mumu.principle.inversion.improve;
public class DependencyPass {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
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
1.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。.
如果子类要重写父类的方法，那么就将子类提升为父类，两个父类继承更抽象的基类。如果子类之间要使用方法，可以使用，聚合，组合，依赖，关联。
package com.mumu.principle.liskov.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);
}
}
5.开闭原则
2.7.1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。
对扩展开放(对提供方)，对修改关闭(对使用方). 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。通过继承和实现扩展的类功能，使用类只需传入扩展类的对象，就能使用扩展类
package com.mumu.principle.ocp.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
2.8.1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
5) 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。
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。
package com.mumu.principle.demeter.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 getAllEmployee() {
List list = new ArrayList();
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 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 getAllEmployee() {
List list = new ArrayList();
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 list2 = this.getAllEmployee();
System.out.println("------------学校总部员工------------");
for (Employee e : list2) {
System.out.println(e.getId());
}
}
}
2.8.4迪米特法则注意事项和细节
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
7.合成复用原则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
原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承
依赖，关联，聚合，组合，继承，实现。类之间的关系尽量使用：依赖，关联，聚合，组合，实现而减少使用继承
