设计模式-六大原则

设计模式

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什么是设计模式

什么事设计模式呢？通俗来讲就是在处理问题的过程中总结出来的问题的解决方案。

设计模式六大原则

说起设计模式的六大原则，能对刚接触到设计模式的同学来说，就会一脸迷茫，什么是设计模式的六大原则呢？ 下面就给大家一一介绍：

• 单一职责原则
• 里氏替换原则
• 依赖倒置原则
• 接口隔离原则
• 迪米特原则
• 开闭原则

下面就每一个原则给大家做下介绍：

单一职责原则

单一职责原则（Single Responsibility Principle，简称SRP），对于SPR的解释，原话是这样的：

There should never be more than one reason for a class to change。

翻译过来大概意思就是，应该有且只有一个原因引起类的变更。他要求 单一职责有什么好处：

• 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；
• 可维护性提高；
• 降低变更引起的风险；

单一职责原则提出了一个编写程序的标准，用“职责”或“变化原因”来衡量接口或类设计的是否优良，但是“职责”和“变化原因”都是不可度量的， 因项目而异，因环境而异。

里氏替换原则

里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，简称LSP），它有两种定义：

• 第一种定义：If for each object o1 of type S there is an object o2 of type T such that for all programs P defined in terms of T, the behavior of P is unchanged when o1 is substituted for o2 then S is a subtype of T. 如果对于每个类型为S的对象o1都有另外一个类型为T的o2对象，使得T中定义的所有程序P在所有的对象o1都替换成o2时，程序P的行为没有发生变化，那么类型S是类型T的子类型。
• 第二种定义：Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of dervided classes without konwing it 所有引用基类的地方必须能透明的使用其子类的对象。

只要父类出现的地方子类就可以出现，而且替换为子类也不会产生错误或异常，使用者可能根本就不需要知道是父类还是子类。但是反过来就不行了，有子类出现的地方，父类未必能适应。

说到里氏替换就不得不提一下继承，在面向对象语言里，继承是非常优秀的语言机制，它有如下优点：

• 代码共享，减少代码工作量，每个子类都可以拥有父类的方法和属性，每个子类又可以拥有自己的方法和属性；
• 提高代码重用性；
• 提高代码的可扩展性；
• 提高产品或项目的开放性；

同时，继承也有其缺点：

• 继承是侵入性的，只要继承，子类就必须获取到父类的所有属性和方法；
• 降低代码的灵活性；
• 增强了代码的耦合性，父类常量、变量、方法修改时，就要考虑子类的修改，在缺乏规范的环境下，这种修改可能带来非常糟糕的结果：大段的代码需要重构。

为了解决弊端带来的影响，我们引入了里氏替换原则。里氏替换原则为良好的继承定义了一个规范，主要包括4层含义：

1. 子类必须完全实现父类的方法。子类不能完整地实现父类的方法，或者父类的某些方法在子类中已经发生“畸变”，则建议断开父子继承关系，采用依赖、聚集、组合等关系代替继承。
2. 子类可以有自己的个性。里氏替换原则可以正着用，但是不能反过来用，在子类出现的地方，父类未必可以胜任。
3. 覆盖或实现父 类的方法是输入参数可以被放大。
4. 覆盖或实现父类的方法是输出结果可以被缩小。

依赖倒置原则

依赖倒置原则（Dependence inversion Principle，简称DIP），原始定义为：High level modules should not depend upon low level modules. Both should depend upon abstractions. Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions.翻译过来包括三层含义：

• 高层模块不应该依赖底层模块，两者都应该依赖其抽象；
• 抽象不应该依赖细节；
• 细节应该依赖抽象；

其中，什么是抽象？什么又是细节呢？在java语言中，抽象就是指抽象类或接口，两者都不能被实例化；细节就是指实现类，实现接口或继承抽象类而产生的类就是细节，其特点就是可以被实例化。依赖倒置原则的本质就是通过抽象（接口或抽象类）使各个类或模块的实现彼此独立，不互相影响，实现模块间的松耦合。 依赖的三种写法：

• 构造方法传递以来对象；
• Setter方法传递依赖对象；
• 接口声明依赖对象；

接口隔离原则

在说接口隔离之前，我们先说下接口，接口分为两种：

• 实例接口：在Java中声明一个类，然后用new关键字产生一个实例，它是对一个类型的事物的描述，这是一种接口。
• 类接口：Java中经常看到的用interface关键字定义的接口。

什么是接口隔离呢？我们看下它的定义：

• Clients should not be forced to depend upon interfaces that they do not use. 客户端不应依赖他不需要的接口。
• The dependency of one class to another one should depend on the smaller possible interface.类间的依赖关系应该建立在最小的接口上。 通俗来讲就是保证接口的纯洁性，接口尽量细化，接口中的方法尽量少。单一职责原则和接口隔离原则区别：单一职责要求的是类和接口职责单一，注重的是职责，这是业务逻辑上的划分，而接口隔离要求接口的方法尽量少。 接口隔离原则是对接口进行行为约束，其表现在以下4层含义：
• 接口尽量小，接口小但是不能违反单一职责原则；
• 接口要求高内聚，反映在接口中就是要尽量少的公布public方法；
• 定制服务，就是为一个个体提供优良的服务，只提供访问者需要的方法；
• 接口设计是有限度的，接口的设计粒度越小，系统越灵活，但是这也带来了结构的复杂化，开发难度的提升，所以接口设计时一定要适度。

接口隔离原则及时对接口的定义，同时也是对垒的定义，接口和类尽量使用原子接口或原子类来组装。

迪米特法则

迪米特法则（Law of Demeter，LOD），也被称为最少知识原则（Least Knowledge Principle，LKP）：一个对象应该对其他对象有最少的了解。

通俗来讲，一个类应该对自己需要耦合或调用的类知道的最少，其他的不必关心。迪米特法则的核心观念就是类解耦，弱耦合，只有弱耦合了以后，代码的复用率才可以提高。解耦之后带来的中转类或跳转类的增加会导致系统的复杂性提高，同时也增加了维护的难度。所以使用迪米特法则的时候要反复权衡，做到，既能让结构清晰，又能做到高内聚低耦合。

开闭原则

开闭原则的定义： Software entities like classes，modules and functions should be open for extension but closed for modifications.（一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放，对修改关闭。）

开闭原则对扩展开放，对修改关闭，并不意味着不做任何修改，底层模块的变更，必然要有高层次模块进行耦合，否则就是一个孤立无意义的代码片段。

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最后编辑时间为: 2018/06/08 11:53