Java设计模式-目的和设计原则-创新互联

1、序言
软件设计模式（Design pattern），又称设计模式，是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性、程序的重用性。

打个比方就像盖大厦和小木屋，当功能简单，函数和代码少时，我们能较轻松的直接上手；但如果是像大厦那样，功能复杂，需求可能变化且代码量大时，我们就不能直接上手就来，需要像建筑图纸那样提前规划设计，那设计模式就像软件(程序)的建筑图纸。

2、设计模式分类

**创建型模式：**共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

**结构型模式：**共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

**行为型模式：**共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

3、设计模式的目的

代码可重用性 相同功能得代码，不用多次编写，降低冗余

可读性 编程规范性，便于其他程序员的阅读和理解
可扩展性 当需要增加新的功能时候，非常方便维护
可靠性 当我们增加新的功能，对原有得功能没有影响

使程序呈现高内聚 低耦合得特性 模块内部紧密，但模块之间依赖小，一者出错，不影响他者。

4、设计模式的七大原则

4.1 单一职责原则（Single Responsibility Principle）

定义：一个类只负责一个功能领域中的相应职责，而不是变成万能的

​ 优点：

• 类的复杂性降低，实现什么职责都有清晰明确的定义；
• 可读性提高，复杂性降低，那当然可读性提高了；
• 可维护性提高，可读性提高，那当然更容易维护了；
• 变更引起的风险降低，变更时必不可少的，如果接口的单一职责做得好，一个接口修改只对相应的实现类有影响，对其他的接口无影响，这对系统的扩展性、维护性都有非常大的帮助。

4.2 开闭原则(Open-Closed Principle, OCP)

定义：软件实体应对扩展开放，而对修改关闭。开闭原则的关键在于抽象化。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。简单来说：就是为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。

4.3里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）

定义：所有引用基类对象的地方能够透明地使用其子类的对象【子类不应该覆盖父类的非抽象方法】。里氏代换原则是实现开闭原则的重要方式之一，需要注意以下几点：

（1）子类的所有方法必须在父类中声明，或子类必须实现父类中声明的所有方法。

（2）尽量把父类设计为抽象类或者接口，让子类继承父类或实现父接口，并实现在父类中声明的方法。

（3）子类不应该覆盖父类的非抽象方法（可以重载，但一定要调父类的方法）

4.4 依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle, DIP)

定义：抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。是开闭原则的基础。【可以通过依赖注入的方式实现】，依赖注入是指当一个对象要与其他对象发生依赖关系时，通过抽象来注入所依赖的对象。常用的注入方式有三种，分别是：构造注入，设值注入（Setter注入）和接口注入。

（1）构造注入是指通过构造函数来传入具体类的对象。

（2）设值注入是指通过Setter方法来传入具体类的对象。

（3）接口注入是指通过在接口中声明的业务方法来传入具体类的对象。

这些方法在定义时使用的是抽象类型，在运行时再传入具体类型的对象，由子类对象来覆盖父类对象。

开闭原则是目标，里氏代换原则是基础，依赖倒转原则是手段。

4.5 接口隔离原则(Interface Segregation Principle, ISP)

定义：使用多个专门的接口，而不使用单一的总接口。【需要把控好接口的粒度】

注意事项：

1）在使用接口隔离原则时，我们需要注意控制接口的粒度。

（2）接口不能太小。如果太小会导致系统中接口泛滥，不利于维护；

（3）接口也不能太大。太大的接口将违背接口隔离原则，灵活性较差，使用起来很不方便。

一般而言，接口中仅包含为某一类用户定制的方法即可，不应该强迫客户依赖于那些它们不用的方法。

4.6合成复用原则(Composite Reuse Principle, CRP)

定义：复用时要尽量使用组合/聚合关系（关联关系），少用继承。

通过继承来进行复用的主要问题在于继承复用会破坏系统的封装性。因为继承会将基类的实现细节暴露给子类，由于基类的内部细节通常对子类来说是可见的，所以这种复用又称“白箱”复用，如果基类发生改变，那么子类的实现也不得不发生改变；从基类继承而来的实现是静态的，不可能在运行时发生改变，没有足够的灵活性。

一般而言，如果两个类之间是“Has-A”的关系应使用组合或聚合，如果是“Is-A”关系可使用继承。“Is-A"是严格的分类学意义上的定义，意思是一个类是另一个类的"一种”；而"Has-A"则不同，它表示某一个角色具有某一项责任。

4.7 迪米特法则（最少知道）(Law of Demeter, LoD)

定义：一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

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