一、设计模式的分类
创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
二、设计模式的七大原则
1️⃣开闭原则
(1)概念
①定义:一个软件实体(如类 模块 函数)应该对扩展开放,对修改关闭;
②用抽象构建框架,用实现扩展细节;
③优点:提高软件系统的可复用性及可维护性;
④开闭原则是所有原则的基础;
(2)开闭原则Coding
①声明接口ICourse
public interface ICourse {
Integer getId();
String getName();
Double getPrice();
}
②声明接口实现类
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;
}
public Integer getId() {
return this.Id;
}
public String getName() {
return this.name;
}
public Double getPrice() {
return this.price;
}
}
③声明新的类来继承接口实现类
public class JavaDiscountCourse extends JavaCourse {
public JavaDiscountCourse(Integer id, String name, Double price) {
super(id, name, price);
}
public Double getDiscountPrice(){
return super.getPrice()*0.8;
}
}
④编写测试代码
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ICourse iCourse = new JavaDiscountCourse(96, "Java开发", 348d);
JavaDiscountCourse javaCourse = (JavaDiscountCourse) iCourse;
System.out.println("课程ID:" + javaCourse.getId() + " 课程名称:" + javaCourse.getName() + " 课程原价:" + javaCourse.getPrice() + " 课程折后价格:" + javaCourse.getDiscountPrice() + "元");
}
}
2️⃣依赖倒置原则
(1)概念
①定义:高层模块不应该依赖于低层模块,两者都应该依赖于抽象;
②抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象;
③针对接口编程,不要针对实现编程;
④优点:可以降低类间的耦合性,提高系统稳定性,提高代码可读性和可维护性,可降低修改程序所造成的风险;
(2)依赖倒置原则Coding
①声明接口
public interface ICourse {
void studyCourse();
}
②创建多个实现类(JavaCourse FECourse PythonCourse)
public class JavaCourse implements ICourse {
@Override
public void studyCourse() {
System.out.println("学生在学习Java课程");
}
}
public class FECourse implements ICourse {
@Override
public void studyCourse() {
System.out.println("学生在学习FE课程");
}
}
public class PythonCourse implements ICourse {
@Override
public void studyCourse() {
System.out.println("学生在学习Python课程");
}
}
③编写学生类
public class Student {
// 开放set方法实现注入
public void setiCourse(ICourse iCourse) {
this.iCourse = iCourse;
}
// 声明接口
private ICourse iCourse;
// 核心方法
public void studyCourse(){
iCourse.studyCourse();
}
}
④编写测试方法
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student();
student.setiCourse(new JavaCourse());
student.studyCourse();
student.setiCourse(new FECourse());
student.studyCourse();
}
}
3️⃣单一职责原则
(1)概念
①定义:不要存在多于一个导致类变更的原因;
②一个类 接口 方法只负责一项职责;
③降低类的复杂性,提高类的可读性,提高系统的可维护性,降低变更引起的风险;
(2)单一职责原则Coding
①创建获取课程内容的接口和管理课程的接口
// 获取课程内容接口
public interface ICourseContent {
String getCourseName();
byte[] getCourseVideo();
}
// 课程管理接口
public interface ICourseManager {
void studyCourse();
void refundCourse();
}
②创建实现类实现两个接口
public class CourseImpl implements ICourseManager,ICourseContent {
@Override
public void studyCourse() {
}
@Override
public void refundCourse() {
}
@Override
public String getCourseName() {
return null;
}
@Override
public byte[] getCourseVideo() {
return new byte[0];
}
}
④其实也可以通过类来实现单一职责的设计,但是使用类来实现单一职责如果控制不当会使类的数量爆炸,所以不推荐使用类来实现单一职责推荐使用接口来实现,毕竟类对于接口是可以多实现的嘛,也比较容易扩展;
4️⃣接口隔离原则
(1)概念
①定义:用多个专门的接口,而不使用单一的总接口,客户端不应该依赖于不需要的接口;
②一个类对一个类的依赖,应该建立在最小的接口上;
③建立单一接口,不要建立庞大臃肿的接口;
④尽量细化接口,接口中的方法尽量少;
⑤在使用接口隔离原则的时候一定要适度(如果控制不好,会提升程序的复杂性);
⑥优点:符合高内聚 低耦合的设计思想,从而使得类具有很好的可读性 可扩展性和可维护性;
(2)接口隔离原则Coding
①创建多个不同的接口
public interface IEatAnimalAction {
void eat();
}
public interface IFlyAnimalAction {
void fly();
}
public interface ISwimAnimalAction {
void swim();
}
②创建具体的实现类通过细粒度的实现组合来实现接口
public class Dog implements ISwimAnimalAction,IEatAnimalAction {
@Override
public void eat() {
}
@Override
public void swim() {
}
}
④接口隔离原则与单一职责原则的区别
单一职责原则:强调的是接口 类 方法的职责是单一的,这里强调的是职责,也就是说在一个接口中只要职责是单一的有多个方法也可以(例如游泳 仰泳 自由泳等);另外单一职责原则约束是对接口 类 方法的约束针对的是程序中的实现和细节;
接口隔离原则:注重的是对接口依赖的隔离,针对的是对程序框架的构建;
5️⃣迪米特原则(最少知道原则)
(1)概念
①定义:一个对象应该对其他对象保持最少的了解,又叫最少知道原则;
②尽量降低类与类之间的耦合;
③优点:降低类之间的耦合;
④强调只和朋友交流,不和陌生人说话;
⑤朋友:出现在成员变量 方法的输入 输出参数中的类称为成员朋友类,而出现在方法体内部的类不属于朋友类;
(2)迪米特原则Coding
①创建Boss对象
public class Boss {
public void commandCheckNumber(TeamLeader teamLeader){
teamLeader.checkNumberOfCourses();
}
}
②创建Boss的"朋友"TeamLeader;
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("在线课程的数量是："+courseList.size());
}
}
③创建TeamLeader的朋友Course;
public class Course {
}
④编写测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Boss boss = new Boss();
TeamLeader teamLeader = new TeamLeader();
boss.commandCheckNumber(teamLeader);
}
}
6️⃣里氏替换原则
(1)概念
①定义:如果对每一个类型为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都替换成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.
②定义扩展:一个软件实体如果适用一个父类的话,那一定适用于其子类,所有引用父类的地方必须能透明的使用其子类的对象,子类对象能够替换父类对象,而程序逻辑不变.
③引申意义:子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能;
④含义1: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;
⑤含义2:子类中可以增加自己特有的方法;
⑥含义3: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/入参)要比父类方法的输入参数更宽松;
⑦含义4: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)要比父类更严格或相等;
⑧优点1:约束继承泛滥,开闭原则的一种体现;
⑨优点2:加强程序的健壮性,同时变更时也可以做到非常好的兼容性提高程序的维护性和扩展性,降低需求变更时引入的风险.
(2)里氏替换原则Coding
由于里氏替换原则定义比较多,这里我们仅以含义3为参照来进行Coding,其他含义大家可以对照着文字解释进行尝试;在实际的工作中大家可以根据实际的环境来尽量满足里氏替换原则;
①定义Base类
public class Base {
public void method(HashMap map){
System.out.println("父类被执行");
}
}
②定义Child来实现Base
public class Child extends Base {
public void method(Map map) {
System.out.println("子类HashMap入参方法被执行");
}
}
③编写测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Base child = new Child();
HashMap hashMap = new HashMap();
child.method(hashMap);
}
}
7️⃣合成复用原则
(1)概念
①定义:尽量使用对象组合/聚合,而不是继承关系达到软件复用的目的(聚合has-A和组合contains-A);
②优点:可以使系统更加灵活,降低类与类之间的耦合度,一个类的变化对其他类造成的影响相对较少;
(2)合成复用原则Coding
①创建抽象基类
public abstract class DBConnection {
public abstract String getConnection();
}
②创建实现类来继承抽象基类
public class MySQLConnection extends DBConnection {
@Override
public String getConnection() {
return "MySQL数据库连接";
}
}
public class PostgreSQLConnection extends DBConnection {
@Override
public String getConnection() {
return "PostgreSQL数据库连接";
}
}
③创建业务应用
public class ProductDao{
private DBConnection dbConnection;
public void setDbConnection(DBConnection dbConnection) {
this.dbConnection = dbConnection;
}
public void addProduct(){
String conn = dbConnection.getConnection();
System.out.println("使用"+conn+"增加产品");
}
}
④创建测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ProductDao productDao = new ProductDao();
productDao.setDbConnection(new PostgreSQLConnection());
productDao.addProduct();
}
}
