一、设计模式七大原则
1、设计模式的目的
编写软件过程中,程序员面临着来自 耦合性,内聚性以及可维护性,可扩展性,重用性,灵活性 等多方面的挑战,设计模式是为了让程序(软件),具有更好
- 1) 代码重用性 (即:相同功能的代码,不用多次编写)
- 2) 可读性 (即:编程规范性, 便于其他程序员的阅读和理解)
- 3) 可扩展性 (即:当需要增加新的功能时,非常的方便,称为可维护)
- 4) 可靠性 (即:当我们增加新的功能后,对原来的功能没有影响)
- 5) 使程序呈现高内聚,低耦合的特性分享金句:
- 6) 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”
- 7) 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
2、设计模式七大原则
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)
➢设计模式常用的七大原则有:
- 1、单一职责原则
- 2、接口隔离原则
- 3、依赖倒转原则
- 4、里氏替换原则
- 5、开闭原则 ocp
- 6、迪米特法则
- 7、合成复用原则
2.1 单一职责原则
对类来说的,即一个类应该只负责一项职责。如类 A 负责两个不同职责:职责 1,职责 2。当职责 1 需求变更而改变 A 时,可能造成职责 2 执行错误,所以需要将类 A 的粒度分解为 A1,A2。
单一职责原则注意事项和细节:
1) 降低类的复杂度,一个类只负责一项职责。
2) 提高类的可读性,可维护性
3) 降低变更引起的风险
4) 通常情况下,我们应当遵守单一职责原则,只有逻辑足够简单,才可以在代码级违反单一职责原则;只有类中方法数量足够少,可以在方法级别保持单一职责原则
2.2 接口隔离原则(Interface Segregation Principle)
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
2.3 依赖倒转原则
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。
示例
方案1,普通示例(未使用依赖倒转):
package com.atguigu.principle.inversion;
public class DependecyInversion {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.receive(new Email());
}
}
class Email {
public String getInfo() {
return "电子邮件信息: hello,world";
}
}
//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
class Person {
public void receive(Email email ) {
System.out.println(email.getInfo());
}
}
实现方案2(依赖倒转)
package com.atguigu.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());
}
}
依赖倒转原则的注意事项和细节:
1) 低层模块尽量都要有抽象类或接口,或者两者都有,程序稳定性更好.
2) 变量的声明类型尽量是抽象类或接口, 这样我们的变量引用和实际对象间,就存在一个缓冲层,利于程序扩展和优化
3) 继承时遵循里氏替换原则
2.4 里氏替换原则
2.4.1 OO 中的继承性的思考和说明
1) 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。
2) 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
3) 问题提出:在编程中,如何正确的使用继承? => 里氏替换原则
2.4.2 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。
2.5 开闭原则
2.5.1 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。
2.6 迪米特法则
2.6.1 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。
2.6.2 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
2.7 合成复用原则(Composite Reuse Principle)
2.7.1 基本介绍
原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。
3、设计原则核心思想
- 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
二、UML类图
1 UML 基本介绍
- 1) UML——Unified modeling language UML (统一建模语言),是一种用于软件系统分析和设计的语言工具,它用于帮助软件开发人员进行思考和记录思路的结果
- 2) UML 本身是一套符号的规定,就像数学符号和化学符号一样,这些符号用于描述软件模型中的各个元素和他们之间的关系,比如类、接口、实现、泛化、依赖、组合、聚合等,如右图
在UML类图中,常见的有以下几种关系: 泛化(Generalization), 实现(Realization),关联(Association),聚合(Aggregation),组合(Composition),依赖(Dependency)
先看看UML图的基本关系表示:
关系说明:
- 继承关系(Generalization);
- 实现关系(Realization);
- 依赖关系(Dependency);
- 关联关系(Association);
- 有方向的关联(DirectedAssociation);
- 聚合关系(Aggregation);
- 组合关系(Composition);
2、类图工具
类图工具推荐: StartUML
UML用法:StarUML画类图步骤
3、类图简单实用
3.1 准备工作
- 进入StarUML,新建一个empty project
- 修改文件名、模块名,在模块中新建一个package,package中新建一个ClassDiagram,建好后如下图所示:
3.2 开始画接口
- 选择左侧侧边栏上的interface,在画布上点击,修改名称为product,如下所示
选中接口,将棒棒糖样式接口改成两层矩形样式:
01 | 如何显示interfaces关键字
对其进行选择,按下图所示进行修改:
修改后的样式:
02 | 矩形框中显示方法
如下图所示,取消勾选supper operration:
修改完成后的样式:
或者可以使用快捷键:CTRL+SHIFT+1
,CTRL+SHIFT+O
直接让圆圈变为矩形。
测试案例:
04 | 导出java代码
如果没有在StarUML中配置过java的,在tools中是没有选项的,可以通过tools–extension Manager,找到java,选择install,然后安装完成重启就有了。
相关文章:
**粗体** _斜体_ [链接](http://example.com) `代码` - 列表 > 引用
。你还可以使用@
来通知其他用户。