设计原则

一句话归纳

目的

开闭原则

对扩展开放,对修改关闭

降低维护带来的新风险

依赖倒置原则

高层不应该依赖低层,要面向接口编程

更利于代码结构的升级扩展

单一职责原则

一个类只干一件事,实现类要单一

便于理解,提高代码的可读性

接口隔离原则

一个接口只干一件事,接口要精简单一

功能解耦,高聚合、低耦合

迪米特法则

不该知道的不要知道,一个类应该保持对其它对象最少的了解,降低耦合度

只和朋友交流,不和陌生人说话,减少代码臃肿

里氏替换原则

不要破坏继承体系,子类重写方法功能发生改变,不应该影响父类方法的含义

防止继承泛滥

合成复用原则

尽量使用组合或者聚合关系实现代码复用,少使用继承

降低代码耦合

1. 开闭原则(Open Close Principle)OCP

对扩展开放,对修改关闭。

当应用的需求改变时,在不修改软件实体的源代码或者二进制代码的前提下,可以扩展模块的功能,使其满足新的需求。

使用接口和抽象类,达到热插拔的效果。

实现方法

用抽象构建框架,用实现扩展细节(用细节实现扩展)

可以通过“抽象约束、封装变化”来实现开闭原则,即通过接口或者抽象类为软件实体定义一个相对稳定的抽象层,而将相同的可变因素封装在相同的具体实现类中。

只要抽象的合理,可以基本保持软件架构的稳定。而软件中易变的细节可以从抽象派生来的实现类来进行扩展,当软件需要发生变化时,只需要根据需求重新派生一个实现类来扩展就可以了。

2. 里氏替换原则(Liskov Substitution Principle) LSP

任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。

子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。也就是说:子类继承父类时,除添加新的方法完成新增功能外,尽量不要重写父类的方法。

  • 子类可以实现父类的抽象方法,但不能覆盖父类的非抽象方法

  • 子类中可以增加自己特有的方法

  • 当子类的方法重载父类的方法时,方法的前置条件(即方法的输入参数)要比父类的方法更宽松

  • 当子类的方法实现父类的方法时(重写/重载或实现抽象方法),方法的后置条件(即方法的输出/返回值)要比父类的方法更严格或相等

通过重写父类的方法来完成新的功能写起来虽然简单,但是整个继承体系的可复用性会比较差,特别是运用多态比较频繁时,程序运行出错的概率会非常大。

关于里氏替换原则的例子,最有名的是“正方形不是长方形”。当然,生活中也有很多类似的例子,例如,企鹅、鸵鸟和几维鸟从生物学的角度来划分,它们属于鸟类;但从类的继承关系来看,由于它们不能继承“鸟”会飞的功能,所以它们不能定义成“鸟”的子类。同样,由于“气球鱼”不会游泳,所以不能定义成“鱼”的子类;“玩具炮”炸不了敌人,所以不能定义成“炮”的子类等。

举例:一个继承树中,所有树节点都是抽象类,所有的叶子节点都是具体实现类。使用父类的地方可以传入任何一个子类。这个最经典的就是Android中的View继承树了,所有传入ViewGroup的方法可以传入任何一个继承自ViewGroup的容器;可以传入View的方法可以传入任何一个ViewGroup或者继承自View的控件。如setContentView(Viewv),既然参数是View,那么传入任何一个继承自View的控件都可以,如TextView,LinearLayout等。

实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现。

里氏替换原则主要阐述了有关继承的一些原则,也就是什么时候应该使用继承,什么时候不应该使用继承,以及其中蕴含的原理。里氏替换原是继承复用的基础,它反映了基类与子类之间的关系,是对开闭原则的补充,是对实现抽象化的具体步骤的规范。

3. 依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)DIP

针对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。

高层模块不应该依赖低层模块,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。

要面向接口编程,不要面向实现编程。

依赖倒置原则是实现开闭原则的重要途径之一,它降低了客户与实现模块之间的耦合。

使用接口或者抽象类的目的是制定好规范和契约,而不去涉及任何具体的操作,把展现细节的任务交给它们的实现类去完成。

实现方法

依赖倒置原则的目的是通过要面向接口的编程来降低类间的耦合性,所以我们在实际编程中只要遵循以下4点:

  • 每个类尽量提供接口或抽象类,或者两者都具备。

  • 变量的声明类型尽量是接口或者是抽象类。

  • 任何类都不应该从具体类派生。

  • 使用继承时尽量遵循里氏替换原则。

4. 单一职责原则(Single Responsibility Principle)SRP

一个类应该有且仅有一个引起它变化的原因,否则类应该被拆分。

单一职责原则的核心就是控制类的粒度大小、将对象解耦、提高其内聚性。

实现方法

单一职责原则是最简单但又最难运用的原则,需要设计人员发现类的不同职责并将其分离,再封装到不同的类或模块中。

5. 接口隔离原则(Interface Segregation Principle)ISP

客户端不应该被迫依赖于它不使用的方法。

一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。

要求程序员尽量将臃肿庞大的接口拆分成更小的和更具体的接口,让接口中只包含客户感兴趣的方法。

要为各个类建立它们需要的专用接口,而不要试图去建立一个很庞大的接口供所有依赖它的类去调用。

也称接口最小化原则,强调的是一个接口拥有的行为应该尽可能的小。

一个类/接口/方法只负责一项原则

实现方法

  • 接口尽量小,但是要有限度。一个接口只服务于一个子模块或业务逻辑。

  • 为依赖接口的类定制服务。只提供调用者需要的方法,屏蔽不需要的方法。

  • 了解环境,拒绝盲从。每个项目或产品都有选定的环境因素,环境不同,接口拆分的标准就不同深入了解业务逻辑。

  • 提高内聚,减少对外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

6. 迪米特法则(最少知道原则)(Law of Demeter,LoD)

一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用,使得系统功能模块相对独立。

一个对象应该对其他对象保持最少的了解。

尽量降低类与类之间的耦合。

如果两个软件实体无须直接通信,那么就不应当发生直接的相互调用,可以通过第三方转发该调用。其目的是降低类之间的耦合度,提高模块的相对独立性。

过度使用迪米特法则会使系统产生大量的中介类,从而增加系统的复杂性,使模块之间的通信效率降低。所以,在釆用迪米特法则时需要反复权衡,确保高内聚和低耦合的同时,保证系统的结构清晰。

实现方法

从迪米特法则的定义和特点可知,它强调以下两点:

  1. 从依赖者的角度来说,只依赖应该依赖的对象。

  2. 从被依赖者的角度说,只暴露应该暴露的方法。

所以,在运用迪米特法则时要注意以下 6 点。

  1. 在类的划分上,应该创建弱耦合的类。类与类之间的耦合越弱,就越有利于实现可复用的目标。

  2. 在类的结构设计上,尽量降低类成员的访问权限。

  3. 在类的设计上,优先考虑将一个类设置成不变类。

  4. 在对其他类的引用上,将引用其他对象的次数降到最低。

  5. 不暴露类的属性成员,而应该提供相应的访问器(set 和 get 方法)。

  6. 谨慎使用序列化(Serializable)功能。

7. 合成复用原则(Composite Reuse Principle)CRP

尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。

又叫组合/聚合复用原则(Composition/Aggregate Reuse Principle,CARP)。它要求在软件复用时,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。

实现方法

合成复用原则是通过将已有的对象纳入新对象中,作为新对象的成员对象来实现的,新对象可以调用已有对象的功能,从而达到复用。


根据以下文章总结:

  1. Java设计模式:23种设计模式全面解析(超级详细)HYPERLINK http://c.biancheng.net/design_pattern/ n委派模式在JDK以及Spring源码中的应用_蒙奇D灬小武的博客-CSDN博客

  2. 3种设计模式详解 https://www.iteye.com/blog/zz563143188-1847029 

  3. Android系统编程思想:设计模式https://github.com/sucese/android-open-source-project-analysis/blob/master/doc/Android%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E7%AF%87/02Android%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E7%AF%87%EF%BC%9A%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E6%A8%A1%E5%BC%8F.md#35-%E8%A7%82%E5%AF%9F%E8%80%85%E6%A8%A1%E5%BC%8F

  4. 设计模式 https://blog.csdn.net/shusheng0007/category_8638565.html 永不磨灭的设计模式(有这一篇真够了,拒绝标题党)_ShuSheng007的博客-CSDN博客_永不磨灭的设计模式

  5. java设计模式 https://blog.csdn.net/qq_37909508/category_8976362.html

  6. 设计模式 设计模式 - 随笔分类 - 左潇龙 - 博客园

  7. 设计模式 在源码中的应用 https://blog.csdn.net/qq_36970993/category_10620886.html

  8. Android系统设计中存在设计模式分析 https://www.2cto.com/kf/201208/150650.html

  9. Android设计模式系列 - 基于android的各种代码分析各种设计模式 https://www.cnblogs.com/qianxudetianxia/category/312863.html 

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