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java 七大设计原则之迪米特原则,开闭原则,合成复用原则(文字代码相结合理解)
2021-01-06 10:56:24java 七大设计原则之迪米特原则,开闭原则,合成复用原则 ---文字代码相结合理解七大设计原则有哪些?为什么要使用七大设计原则?迪米特原则开闭原则合成复用原则**设计原则的核心思想** 七大设计原则有哪些? 单一职责...java 七大设计原则之迪米特原则,开闭原则,合成复用原则
---文字代码相结合理解七大设计原则有哪些?
- 单一职责原则
- 接口隔离原则
- 依赖倒转(倒置)原则
- 里氏替换原则
- 开闭原则
- 迪米特法则
- 合成复用原则
通常大家理解的是前六个,并没有合成复用原则
为什么要使用七大设计原则?
- 代码重用性(相同的代码不用多次编写);
- 可读性(编程的规范性,便于其他程序员的阅读和理解);
- 可拓展性(当需要添加新的功能时,非常的方便也称为可维护性);
- 可靠性(当我们添加新的功能后对原来的功能没有影响);
- 使程序呈现高内聚,低耦合等特性
迪米特原则
迪米特原则定义:
- 一个对象应该对其他对象保持最少的了解
- 类与类的关系越密切,耦合度越大
- 迪米特法则还有个更简单的定义:只与直接朋友通信
迪米特法则又叫最少知道原则,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复杂,都尽量将逻辑封装在类的内部,对外提供public方法,不对外泄露信息
什么是直接朋友:
在一个类中:全局变量,返回值,参数传递就称之为直接朋友,
局部变量就称之为陌生朋友
来看一段通俗易懂的代码:
public class A {} public class B {} public class C {} public class D {} public class E {} public class B { public A mA; public C getC(){ return null; } public void showD(){ D d = new D(); } public void setA(E e){ } }
在B类中:
- public A mA; 全局变量
- public C getC(){ 返回值
return null;
} - public void showD(){ 局部变量(违反迪米特原则)
D d = new D();
} - public void setA(E e){} 参数传递
在这里A,C,E就是B的直接朋友,D就是B的陌生朋友
未遵守迪米特原则代码:
public class Student{ String name = ""; public Student(String name) { this.name = name; } } public class StudentManager { public void getStudentNumber(Student student){ ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 10; i++) { list.add(student.name+i); Log.i("dimiter:","现在是第 "+i+"个学生,名字为: "+list.get(i)); } Log.i("dimiter:","总共有 "+list.size()+"个学生 "); } } //使用代码: //迪米特原则 StudentManager studentManager = new StudentManager(); studentManager.getStudentNumber(new Student("张三"));
分析:
- 学生类(Student) 有neme参数(学生姓名)
- 学生管理类(StudentManager)创建10个学生,并输出学生名字
违反迪米特原则代码:
代码图(1.1)
:
为什么违反迪米特原则:
迪米特原则又叫做最少知道原则,首先要理解:
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何为最少知道原则,意思就是:两个类之间耦合性特别低,耦合性特别低就代表他们之间交互特别少,即一个类对自己依赖的类知道的越少越好,在
代码图(1.1)
这个例子中可以看出,StudentManager()类对Studnet()类创建了10个学生名字.知道的太多了 -
不对外泄露信息:
代码图(1.1)
红框的代码,应该是在Student()内部完成,然后StudentManager()直接调用的
大白话解释:StudentManager()需要所有学生,正确的应该是Student()吧所有学生直接给StudentManager(),而不是给一个Student()对象,让StudentManager()自己去计算所有学生,在大白话一点就是:我问你要什么你就给我什么,不要让我来计算
(一个类对自己依赖的类知道的越少越好)
,你的东西也别让我知道(不对外泄露信息)
还是比较绕口,来看看遵守迪米特原则的代码就直接恍然大悟了~
遵守迪米特原则:
public class Student{ String name = "";///学生名字 ///用来存储所有学生名字 ArrayList<String> mList = new ArrayList<>(); public Student(String name) { this.name = name; } /// 遵守迪米特原则 创建10个学生 public List<String> newStudentName(){ for (int i = 0; i < 10; i++) { mList.add(name+i); Log.i("dimiter:","现在是第 "+i+"个学生,名字为: "+mList.get(i)); } return mList; } } public class StudentManager { public void getStudentNumber(Student student) { /// 遵守迪米特原则 List<String> list = student.newStudentName(); Log.i("dimiter:", "总共有 " + list.size() + "个学生 "); } } //使用代码: //迪米特原则 StudentManager studentManager = new StudentManager(); studentManager.getStudentNumber(new Student("张三"));
Student()创建10个学生,然后给到StudentManager()遵守了:
最少知道(迪米特)原则一个类对自己依赖的类知道的越少越好并且不对外泄露信息,
一个对象应该对其他对象保持最少的了解
这里的最少了解就是指10个Student()学生
我只知道你有10个学生,不管你这10个学生是怎么来的
效果图(2.1)
:开闭原则
开闭原则定义:
- 开闭原则是编程中最基础,最重要的设计原则
- 一个软件实体如类,模块和方法应该对拓展开放(对提供方),对修改关闭(对使用方),用抽象构建框架,用实现拓展细节(细节指实现代码)
- 当软件需求要变化时,尽量通过拓展软件的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
- 遵守其他原则,以及使用设计模式的目的就是遵守开闭原则
未遵守开闭原则代码:
//形状类型 public abstract class Shape { /** * 用来判断类型 * 1:Circular 圆形 * 2:Rectangle 矩形 */ int type; } //圆形 public class Circular extends Shape { public Circular() { type = 1; } } //矩形 public class Rectangle extends Shape { public Rectangle() { type = 2; } } //开闭原则Manager类 public class OpenManager { public void showShape(Shape shape){ if (shape .type == 1) { drawCircular(shape); }else if (shape.type == 2){ drawRectangle(); } } private void drawRectangle() { Log.i("Open","创建矩形 "); } private void drawCircular(Shape shape) { Log.i("Open","创建圆形 "); } } //使用代码: //开闭原则 OpenManager openManager = new OpenManager(); openManager.showShape(new Circular());//创建圆 openManager.showShape(new Rectangle());//创建矩形
效果图(2.2)
:为什么没有遵守开闭原则:
开闭原则的最关键的定义是:
拓展开放(对提供方),对修改关闭(对使用方),用抽象构建框架,用实现拓展细节(细节指实现代码)
如果说我现在要新加一个三角形我该怎么做呢?
是这样写?
public class Triangle extends Shape{ public Triangle() { type = 3; } } public class OpenManager { public void showShape(Shape shape){ if (shape .type == 1) { drawCircular();//创建圆 }else if (shape.type == 2){ drawRectangle();//创建矩形 }else if(shape.type == 3){ drawTriangle();//创建三角形 } } private void drawTriangle() { Log.i("Open","创建三角形 "); } } //使用代码 //开闭原则 OpenManager openManager = new OpenManager(); openManager.showShape(new Circular()); openManager.showShape(new Rectangle()); openManager.showShape(new Triangle());
效果图(2.3)
:
这样写不仅在改的过程中容易导致代码的冲突,而且通过if else判断
如果我有100个图形呢?判断100次吗?
if lese if lese if lese if lese if lese if lese if lese if lese if lese if lese…?
这样写出错率太高了,而且没有遵守到拓展开放,修改关闭
遵守开闭原则代码:
public abstract class Shape { public abstract void showShape(); } public class Circular extends Shape { @Override public void showShape() { Log.i("Open","创建圆形 "); } } public class Triangle extends Shape{ @Override public void showShape() { Log.i("Open","创建三角形 "); } } public class Rectangle extends Shape { @Override public void showShape() { Log.i("Open","创建矩形 "); } } public class OpenManager { public void showShape(Shape shape){ //遵守开闭原则 shape.showShape(); } } //使用代码: //开闭原则 OpenManager openManager = new OpenManager(); openManager.showShape(new Circular()); openManager.showShape(new Rectangle()); openManager.showShape(new Triangle());
分析:
- 可以看出,即使现在新增加了一个三角形类(Triangle),只要继承自Shape就可以画出来,而且不用if else来判断,代码逻辑非常清晰
- 这才是真正的对扩展开发,对修改关闭,即使我现在在增加一个椭圆形,我自需要继承自Shape()然后输出一下即可
public class Ellipse extends Shape{ @Override public void showShape() { Log.i("Open","我是新创建的椭圆形哦"); } } //开闭原则 OpenManager openManager = new OpenManager(); openManager.showShape(new Circular()); openManager.showShape(new Rectangle()); openManager.showShape(new Triangle()); openManager.showShape(new Ellipse());//创建椭圆形
和依赖倒置原则有点类似,只不过依赖倒置原则是通过接口来实现,开闭原则是通过抽象来实现.
合成复用原则
合成复用原则定义:
软件复用时,要尽量先使用组合或者聚合等关联关系来实现,其次才考虑使用继承关系来实现
通常类的复用分为继承复用和合成复用两种,继承复用虽然有简单和易实现的优点,但它也存在以下缺点:
- 继承复用破坏了类的封装性。因为继承会将父类的实现细节暴露给子类,父类对子类是透明的,所以这种复用又称为“白箱”复用。
- 子类与父类的耦合度高。父类的实现的任何改变都会导致子类的实现发生变化,这不利于类的扩展与维护。
- 它限制了复用的灵活性。从父类继承而来的实现是静态的,在编译时已经定义,所以在运行时不可能发生变化
大白话翻译:
尽量不要继承,如果继承的话子类与父类耦合度高,父类对于子类是透明的.不利于维护,如果非要复用的话可以使用组合/聚合的方式.不了解组合/聚合没关系,下一章我会详细介绍类与类之间的关系!
设计原则的核心思想
- 找出应用中可能需要的变化之处,把他们独立出来,不要和那些不需要变化的代码混在一起。
- 面向接口编程,而不是针对实现编程。
- 为了交互对象之间的松耦合设计而努力。
- 拓展开放(对提供方),对修改关闭(对使用方),用抽象构建框架,用实现拓展细节(细节指实现代码)
设计模式总结:
- 开闭(OCP)原则: 拓展开放,修改关闭
- 接口隔离原则:类之间的依赖关系应该建立在最小的接口上
- 单一职责原则:一个类负责一项职责,而不是一个类负责一个职责
- 依赖倒置原则:面向接口编程
- 里氏替换原则:在继承时,在子类中尽量不要去重写父类的方法,如果非要使用,可以使用聚合,组合,依赖来解决问题,不要修改父类的方法!
- 迪米特(最少知道)原则:只与直接朋友通信,一个类对自己依赖的类知道的越少越好,不对外泄露信息
- 合成复用原则:要尽量使用组合或聚合的关系来实现,其次在考虑继承
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浅谈java开闭原则
2020-12-05 18:52:51理解最基础的开闭原则的理念 关键字 开闭原则 一、定义 一个软件的实体如类,模块和函数应该对扩展开放对修改关闭 用抽象构件框架,有实现扩展细节 优点 提高软件系统的可复用性及维护性 二、使用及场景 1 酒店有...前言
点石化为金,人心犹未足
目标
理解最基础的开闭原则的理念
关键字
开闭原则
一、定义
一个软件的实体如类,模块和函数应该对扩展开放对修改关闭
用抽象构件框架,有实现扩展细节
优点
提高软件系统的可复用性及维护性二、使用及场景
1 酒店有时候会对房间进行打折和优惠券活动。需要扩展原有代码,扩展功能
1.1 创建接口/** * Created by xiaojinlu1990@163.com on 2020/12/5 0005. */ public interface IHotel { public String getHotelName(); public String getHotelRoom(); public String getDate(); public float getPrice(); }
1.2 实现接口
/** * Created by xiaojinlu1990@163.com on 2020/12/5 0005. */ public class CtripHotelSon extends CtripHotel { public float getNewPrice() { return (float) (super.getPrice()*0.5); } }
1.3 增加优惠券,扩展接口
/** * Created by xiaojinlu1990@163.com on 2020/12/5 0005. */ public class CtripHotel implements IHotel { @Override public String getHotelName() { return "肖村大酒店"; } @Override public String getHotelRoom() { return "9527"; } @Override public String getDate() { return "new date()"; } @Override public float getPrice() { return 20; } }
1.4 实例实现
/** * Created by xiaojinlu1990@163.com on 2020/12/5 0005. */ public class Demo { public static void main(String[] args) { IHotel hotel = new CtripHotelSon(); //添加打折行为 CtripHotelSon hotelSon = (CtripHotelSon) hotel; System.out.printf("hotelName="+hotel.getHotelName() +",hotelRoom="+hotel.getHotelRoom() +",hotelDate="+hotel.getDate() +",hotelPrice="+hotel.getPrice() +",hotelNewPrice="+hotelSon.getNewPrice()); } }
UML
总结
基础原则很重要
参考
多留言多点赞你们的只支持是我坚持下去的动力,都支棱起来!!!
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java设计模式——开闭原则
2020-05-02 18:55:03一、概念 1、定义: 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。用抽象构建框架,用实现扩展细节 ...二、开闭原则简单示例 1、示例1 (1)、定义一个课程接口 package com.rf.rules; /** * @D...一、概念
1、定义:
- 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。用抽象构建框架,用实现扩展细节
2、简单理解定义:
- 当软件需要变化时,尽量通过扩展软件实体的行为类实现变化,而不是通过修改已有代码来实现变化
3、优点:
- 提高软件系统的可复用性及维护性
二、开闭原则简单示例
1、示例1
- 不使用开闭原则,j计算出课程的id、名称和价格
(1)、定义一个课程接口
package com.rf.rules; /** * @Description: 定义一个课程接口 * @Param: * @Author: xz * @return: * @Date: 2020/5/2 17:42 */ public interface ICourse { //获取课程id Integer getId(); //获取课程名称 String getName(); //获取课程价格 Double getPrice(); }
(2)定义一个java课程类实现课程接口,并重写方法
package com.rf.rules; /** * @description: java课程类实现课程接口,并重写方法 * @author: xiaozhi * @create: 2020-05-02 17:43 */ public class JavaCourse implements ICourse{ private Integer id; private String name; private Double price; public JavaCourse(Integer id, String name, Double price) { this.id = id; this.name = name; this.price = price; } @Override public Integer getId() { return id; } @Override public String getName() { return name; } @Override public Double getPrice() { return price; } }
(3)定义一个测试类,测试获取课程相关信息
package com.rf.rules; /** * @description: 测试类 * @author: xiaozhi * @create: 2020-05-02 17:58 */ public class Test { public static void main(String[] args) { ICourse iCourse=new JavaCourse(1,"java课程",300d); System.out.println("java课程id:"+iCourse.getId()+" \n"+"java课程名称:"+iCourse.getName()+" \n"+"java课程价格:"+iCourse.getPrice()); }
(4)输出结果如下:
2、示例2:- 使用开闭原则,在不改变示例1的代码基础上,计算出打折后的java课程价格
(1)、定义一个课程接口
package com.rf.rules; /** * @Description: 定义一个课程接口 * @Param: * @Author: xz * @return: * @Date: 2020/5/2 17:42 */ public interface ICourse { //获取课程id Integer getId(); //获取课程名称 String getName(); //获取课程价格 Double getPrice(); }
(2)、定义一个java课程类实现课程接口,并重写方法
package com.rf.rules; /** * @description: java课程类实现课程接口,并重写方法 * @author: xiaozhi * @create: 2020-05-02 17:43 */ public class JavaCourse implements ICourse{ private Integer id; private String name; private Double price; public JavaCourse(Integer id, String name, Double price) { this.id = id; this.name = name; this.price = price; } @Override public Integer getId() { return id; } @Override public String getName() { return name; } @Override public Double getPrice() { return price; } }
(3)定义一个java的扩展类,java的折扣价格课程(在示例1的基础上多了一个java折扣价格类)
package com.rf.rules; /** * @description: java的扩展类,java的折扣价格课程 * @author: xiaozhi * @create: 2020-05-02 18:02 */ public class JavaDiscountCourse extends JavaCourse{ public JavaDiscountCourse(Integer id, String name, Double price) { super(id, name, price); } //获取java打8折的折扣价 @Override public Double getPrice(){ return super.getPrice()*0.8; } //获取原价 public Double getOriginPrice(){ return super.getPrice(); } }
(4)定义一个测试类,测试获取课程相关信息及折扣的价格
package com.rf.rules; /** * @description: 测试类 * @author: xiaozhi * @create: 2020-05-02 17:58 */ public class Test { public static void main(String[] args) { ICourse iCourse=new JavaDiscountCourse(1,"java课程",300d); JavaDiscountCourse javaDiscountCourse=(JavaDiscountCourse)iCourse; System.out.println("java课程id:" + javaDiscountCourse.getId() + " \n" + "java课程名称:" + javaDiscountCourse.getName() + " \n" + "java课程原价格:" + javaDiscountCourse.getOriginPrice() + " \n" + "java课程折扣价格:" + javaDiscountCourse.getPrice()); } }
(5)输出结果如下:
三、类之间关系图如下:
四、理解开闭原则定义
当我们的java课程类(JavaCourse)增加折扣价格功能的时候,通过创建一个java折扣课程类(JavaDiscountCourse)来扩展java课程类的功能,尽量通过扩展软件实体的行为类实现变化,而不是通过修改已有代码来实现变化。
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2020-09-24 15:05:07开闭原则是编程中最基础、最重要的设计原则 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。 当软件需要变化时,尽量通过扩展软件实体的行为来...1、基本介绍
- 开闭原则是编程中最基础、最重要的设计原则
- 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。
- 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
- 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。
2、应用实例
绘图功能,类图如下:
2.1未遵循开闭原则
优点是比较好理解,简单操作。
缺点是违反了设计模式的ocp原则,即对扩展开放(提供方),对修改关闭(使用方)。即当给类增加新功能的时候,尽量不修改代码,或者尽可能少修改代码。
比如要新增加一个图形种类:三角形时,修改的地方较多
package com.weirdo.principle.ocp; public class Ocp { public static void main(String[] args) { 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; } } class Triangle extends Shape{ Triangle(){ super.m_type=3; } }
2.2遵循开闭原则
把创建Shape类做成抽象类,并提供一个抽象的draw方法,让子类去实现即可,这样有新的图形种类时,只需要让新的图形类继承Shape,并实现draw方法即可,使用方的代码就不需要修改(满足了开闭原则)
package com.weirdo.principle.ocp.improve; public class Ocp { public static void main(String[] args) { GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor(); graphicEditor.drawShape(new Rectangle()); graphicEditor.drawShape(new Circle()); graphicEditor.drawShape(new Triangle()); graphicEditor.drawShape(new OtherGraphic()); } } abstract class Shape{ int m_type; //抽象方法 public abstract void draw(); } //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(); } } class Rectangle extends Shape { Rectangle(){ super.m_type=1; } @Override public void draw() { System.out.println("绘制矩形"); } } class Circle extends Shape { Circle(){ super.m_type=2; } @Override public void draw() { System.out.println("绘制圆形"); } } class Triangle extends Shape { Triangle(){ super.m_type=3; } @Override public void draw() { 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() { System.out.println("绘制其它图形"); } }
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