概述
簡單介紹一下七大設(shè)計原則：
- 開閉原則：是所有面向?qū)ο笤O(shè)計的核心吓蘑，對擴(kuò)展開放训枢，對修改關(guān)閉
- 依賴倒置原則：針對接口編程，依賴于抽象而不依賴于具體
- 單一職責(zé)原則：一個接口只負(fù)責(zé)一件事情，只能有一個原因?qū)е骂愖兓?/li>
- 接口隔離原則：使用多個專門的接口，而不是使用一個總接口
- 迪米特法則（最少知道原則）：只和朋友交流（成員變量搅裙、方法輸入輸出參數(shù)），不和陌生人說話裹芝，控制好訪問修飾符
- 里氏替換原則：子類可以擴(kuò)展父類的功能，但不能改變父類原有的功能
- 合成復(fù)用原則：盡量使用對象組合(has-a)/聚合(contanis-a)娜汁，而不是繼承關(guān)系達(dá)到軟件復(fù)用的目的
迪米特法則
定義
迪米特原則(Law of Demeter LoD)是指一個對象應(yīng)該對其他對象保持最少的了解嫂易，又 叫最少知道原則(Least Knowledge Principle,LKP)，盡量降低類與類之間的耦合掐禁。
迪米特原則主要強(qiáng)調(diào)只和朋友交流怜械，不和陌生人說話。出現(xiàn)在成員變量傅事、方法的輸入缕允、輸 出參數(shù)中的類都可以稱之為成員朋友類，而出現(xiàn)在方法體內(nèi)部的類不屬于朋友類蹭越。
示例
現(xiàn)在來設(shè)計一個權(quán)限系統(tǒng)障本，Boss 需要查看目前發(fā)布到線上的課程數(shù)量。這時候响鹃，Boss 要找到 TeamLeader 去進(jìn)行統(tǒng)計驾霜，TeamLeader 再把統(tǒng)計結(jié)果告訴 Boss。接下來我們還 是來看代碼:
Course類：
/**
* @author eamon.zhang
* @date 2019-09-26 上午9:17
*/
public class Course {
}
TeamLeader 類：
/**
* @author eamon.zhang
* @date 2019-09-26 上午9:17
*/
public class TeamLeader {
public void checkNumberOfCourses(List<Course> courseList) {
System.out.println("目前已發(fā)布的課程數(shù)量是:" + courseList.size());
}
}
Boss 類：
/**
* @author eamon.zhang
* @date 2019-09-26 上午9:17
*/
public class Boss {
public void commandCheckNumber(TeamLeader teamLeader) {
//模擬 Boss 一頁一頁往下翻頁买置，TeamLeader 實(shí)時統(tǒng)計
List<Course> courseList = new ArrayList<Course>();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
courseList.add(new Course());
}
teamLeader.checkNumberOfCourses(courseList);
}
}
測試代碼：
public static void main(String[] args) {
Boss boss = new Boss();
TeamLeader teamLeader = new TeamLeader();
boss.commandCheckNumber(teamLeader);
}
寫到這里粪糙，其實(shí)功能已經(jīng)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，代碼看上去也沒什么問題忿项。根據(jù)迪米特原則蓉冈，Boss 只想要結(jié)果，不需要跟 Course 產(chǎn)生直接的交流轩触。而 TeamLeader 統(tǒng)計需要引用 Course 對象寞酿。Boss 和 Course 并不是朋友，從下面的類圖就可以看出來:
下面來對代碼進(jìn)行改造:
TeamLeader類：
/**
* @author eamon.zhang
* @date 2019-09-26 上午9:17
*/
public class TeamLeader {
public void checkNumberOfCourses() {
List<Course> courseList = new ArrayList<Course>();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
courseList.add(new Course());
}
System.out.println("目前已發(fā)布的課程數(shù)量是:" + courseList.size());
}
}
Boss 類：
/**
* @author eamon.zhang
* @date 2019-09-26 上午9:17
*/
public class Boss {
public void commandCheckNumber(TeamLeader teamLeader) {
teamLeader.checkNumberOfCourses();
}
}
再來看下面的類圖脱柱，Course 和 Boss 已經(jīng)沒有關(guān)聯(lián)了熟嫩。
學(xué)習(xí)軟件設(shè)計原則，千萬不能形成強(qiáng)迫癥褐捻。碰到業(yè)務(wù)復(fù)雜的場景掸茅，我們需要隨機(jī)應(yīng)變椅邓。
里氏替換原則
定義
里氏替換原則(Liskov Substitution Principle,LSP)是指如果對每一個類型為 T1 的對 象 o1,都有類型為 T2 的對象 o2,使得以 T1 定義的所有程序 P 在所有的對象 o1 都替換成 o2 時，程序 P 的行為沒有發(fā)生變化昧狮，那么類型 T2 是類型 T1 的子類型景馁。
定義看上去還是比較抽象，我們重新理解一下逗鸣，可以理解為一個軟件實(shí)體如果適用一個 父類的話合住，那一定是適用于其子類，所有引用父類的地方必須能透明地使用其子類的對象撒璧，子類對象能夠替換父類對象透葛，而程序邏輯不變。根據(jù)這個理解卿樱，我們總結(jié)一下:
引申含義：子類可以擴(kuò)展父類的功能僚害，但不能改變父類原有的功能。
- 子類可以實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法繁调，但不能覆蓋父類的非抽象方法萨蚕。
- 子類中可以增加自己特有的方法。
- 當(dāng)子類的方法重載父類的方法時蹄胰，方法的前置條件(即方法的輸入/入?yún)?要比父類 方法的輸入?yún)?shù)更寬松岳遥。
- 當(dāng)子類的方法實(shí)現(xiàn)父類的方法時(重寫/重載或?qū)崿F(xiàn)抽象方法)，方法的后置條件(即 方法的輸出/返回值)要比父類更嚴(yán)格或相等裕寨。
示例
在前面講開閉原則的時候埋下了一個伏筆浩蓉，我們記得在獲取折后時重寫覆蓋了父類的 getPrice()方法，增加了一個獲取原價格的方法 getOriginPrice()宾袜，顯然就違背了里氏替換 原則妻往。我們修改一下代碼，不應(yīng)該覆蓋 getPrice()方法试和，增加 getDiscountPrice()方法:
/**
* @author eamon.zhang
* @date 2019-09-25 上午10:36
*/
public class NovelDiscountBook extends NovelBook {
public NovelDiscountBook(String name, int price, String author) {
super(name, price, author);
}
public double getDiscountPrice(){
return super.getPrice() * 0.85;
}
}
使用里氏替換原則有以下優(yōu)點(diǎn):
- 約束繼承泛濫讯泣，開閉原則的一種體現(xiàn)。
- 加強(qiáng)程序的健壯性阅悍，同時變更時也可以做到非常好的兼容性好渠，提高程序的維護(hù)性、擴(kuò) 展性节视。降低需求變更時引入的風(fēng)險拳锚。
現(xiàn)在來描述一個經(jīng)典的業(yè)務(wù)場景，用正方形寻行、矩形和四邊形的關(guān)系說明里氏替換原則霍掺， 我們都知道正方形是一個特殊的長方形，那么就可以創(chuàng)建一個長方形父類 Rectangle 類:
/**
* @author eamon.zhang
* @date 2019-09-26 上午9:59
*/
public class Rectangle {
private long height;
private long width;
public long getHeight() {
return height;
}
public void setHeight(long height) {
this.height = height;
}
public long getWidth() {
return width;
}
public void setWidth(long width) {
this.width = width;
}
}
創(chuàng)建正方形 Square 類繼承長方形:
/**
* @author eamon.zhang
* @date 2019-09-26 上午10:01
*/
public class Square extends Rectangle {
private long length;
public long getLength() {
return length;
}
public void setLength(long length) {
this.length = length;
}
@Override
public long getHeight() {
return super.getHeight();
}
@Override
public void setHeight(long height) {
super.setHeight(height);
}
@Override
public long getWidth() {
return super.getWidth();
}
@Override
public void setWidth(long width) {
super.setWidth(width);
}
}
在測試類中創(chuàng)建 resize()方法，根據(jù)邏輯長方形的寬應(yīng)該大于等于高杆烁，我們讓高一直自增牙丽， 知道高等于寬變成正方形:
public static void resize(Rectangle rectangle) {
while (rectangle.getWidth() >= rectangle.getHeight()) {
rectangle.setHeight(rectangle.getHeight() + 1);
System.out.println("width:" + rectangle.getWidth() + ",height:" + rectangle.getHeight());
}
System.out.println("resize 方法結(jié)束" +
"\nwidth:" + rectangle.getWidth() + ",height:" + rectangle.getHeight());
}
測試代碼:
public static void main(String[] args) {
Rectangle rectangle = new Rectangle();
rectangle.setWidth(20);
rectangle.setHeight(10);
resize(rectangle);
}
運(yùn)行結(jié)果:
發(fā)現(xiàn)高比寬還大了，在長方形中是一種非常正常的情況⊥没辏現(xiàn)在我們再來看下面的代碼烤芦， 把長方形 Rectangle 替換成它的子類正方形 Square，修改測試代碼:
public static void main(String[] args) {
Square square = new Square();
square.setLength(10);
resize(square);
}
這時候我們運(yùn)行的時候就出現(xiàn)了死循環(huán)析校，違背了里氏替換原則构罗，將父類替換為子類后， 程序運(yùn)行結(jié)果沒有達(dá)到預(yù)期智玻。因此遂唧，我們的代碼設(shè)計是存在一定風(fēng)險的。里氏替換原則 只存在父類與子類之間吊奢，約束繼承泛濫盖彭。我們再來創(chuàng)建一個基于長方形與正方形共同的 抽象四邊形 Quadrangle 接口:
/**
* @author eamon.zhang
* @date 2019-09-26 上午10:12
*/
public interface Quadrangle {
long getWidth();
long getHeight();
}
修改長方形 Rectangle 類:
/**
* @author eamon.zhang
* @date 2019-09-26 上午9:59
*/
public class Rectangle implements Quadrangle {
private long height;
private long width;
@Override
public long getWidth() {
return width;
}
public long getHeight() {
return height;
}
public void setHeight(long height) {
this.height = height;
}
public void setWidth(long width) {
this.width = width;
}
}
修改正方形類 Square 類:
/**
* @author eamon.zhang
* @date 2019-09-26 上午10:01
*/
public class Square implements Quadrangle {
private long length;
public long getLength() {
return length;
}
public void setLength(long length) {
this.length = length;
}
@Override
public long getWidth() {
return length;
}
@Override
public long getHeight() {
return length;
}
}
此時，如果我們把 resize()方法的參數(shù)換成四邊形 Quadrangle 類事甜，方法內(nèi)部就會報錯。
因?yàn)檎叫?Square 已經(jīng)沒有了 setWidth()和 setHeight()方法了滔韵。因此逻谦，為了約束繼承 泛濫，resize()的方法參數(shù)只能用 Rectangle 長方形陪蜻。當(dāng)然邦马，我們在后面的設(shè)計模式系列文章中 中還會繼續(xù)深入講解。
