【设计模式】详解设计模式中的六大设计原则_设计模式六大原则

针对设计模式中六大设计原则进行详细讲解

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前言

设计模式中的设计原则是指导我们如何设计出灵活、可复用、易于维护的软件系统的一系列准则。这些原则帮助开发者在面对复杂问题时，能够做出更加合理、高效的设计决策。核心的设计原则主要有六种：单一职责原则、里氏替换原则、依赖倒置原则、接口隔离原则、迪米特原则和开闭原则。

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、单一职责原则

定义：应该有且仅有一个原因引起类的变更。也就是一个接口或者类只能有一个职责。

单一职责原则不仅适用于接口和类，也适用于方法。一个方法尽可能只做一件事，比如一个修改用户密码的方法，不要把这个方法放到“修改用户信息”方法中。

单一职责的好处

1. 类的复杂性降低，实现什么职责都有清晰明确的定义；

2. 可读性高，复杂性降低，可读性自然就提高了；

3. 可维护性提高，可读性提高了，那自然更容易维护了；

4. 变更引起的风险降低，变更是必不可少的，如果接口的单一职责做得好，一个接口修改只对相应的实现类有影响，对其他的接口无影响，这对系统的扩展性、维护性都有非常大的帮助。

二、里式替换原则

任何父类可以出现的地方，子类一定可以出现。子类不要重写父类的方法，可以扩展，不要修改父类的方法。

只要父类能出现的地方，子类就可以出现，而且替换为子类也不会产生任何错误或异常。但是有子类出现的地方，父类未必就能适应。

1. 子类必须完全实现父类的方法。

2. 子类可以有自己的个性。

3. 覆盖或实现父类的方法时，输入参数可以被放大。

4. 覆盖或实现父类的方法时，输出结果可以被缩小。

在项目中，采用里氏替换原则时，尽量避免子类的“个性”，一旦子类有“个性”，这个子类和父类之间的关系就很难调和了

三、依赖倒置原则

要面向接口编程，不要面向实现编程。

依赖倒转原则是程序要依赖于抽象接口，不要依赖于具体实现。简单的说就是要求对抽象进行编程，不要对实现进行编程，这样就降低了客户与实现模块间的耦合。

• 高层模块不应该依赖底层模块，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

依赖倒置原则在Java语言中的表现就是：

• 模块间的依赖通过抽象发生，实现类之间不发生直接的依赖关系，其依赖关系是通过接口或抽象类产生的
• 接口或抽象类不依赖于实现类
• 实现类依赖接口或抽象类

依赖倒置原则的本质就是通过抽象（接口或抽象类）使各个类或模块的实现彼此独立，不互相影响，实现模块间的松耦合。

四、接口隔离原则

要为各个类建立它们所需要的专用接口。

客户端不应该依赖它不需要的接口，一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。

接口隔离原则要求接口的纯洁性，接口隔离原则时对接口进行规范约束，包含4层含义：

• 接口要尽量小：这是几口隔离原则的核心定义，不出现臃肿的接口（fat interface），但是“小”是有限度的，首先就是不能违反单一职责原则。
• 接口要高内聚：就是提高接口，类、模块的处理能力，减少对外的交互。
• 定制服务：一个系统或系统内的模块之间必然会有耦合，有耦合就要有互相访问的接口。设计时就需要为各个访问者（即客户端）定制服务，定制服务就是单独为一个个体提供优良的服务。采用定制服务就必然有一个要求：只提供访问者需要的方法。
• 接口设计时有限度的：接口的设计粒度越小，系统越灵活，这是不争的事实。但是，灵活的同时也带来了结构的复杂化，开发难度增加，可维护性降低。

实践中根据以下几个规则来衡量：

• 一个接口只服务于一个子模块或业务逻辑；
• 通过业务逻辑压缩接口中的public方法，接口时常去回顾，尽量让接口达到“满身筋骨肉”，而不是“肥嘟嘟”的一大堆方法。
• 已经被污染的接口，尽量去修改，若变更的风险较大，则采用适配器模式进行转化处理。
• 了解环境，拒绝盲从。

五、迪米特法则

只和你的朋友对接，不要和你朋友的朋友对接。

迪米特法则也称为最少知识原则（least knowledge principle），虽然名字不同，但描述的是同一个规则：一个对象应该对其他对象有最少的了解。通俗地讲，一个类应该对自己需要耦合或调用的类知道得最少，你（被耦合或调用的类）的内部是如何复杂都和我没有关系，那是你的事情，我就知道提供的这么多public方法，我就调用这么多，其他的我一概不关心。

迪米特法则的核心观念就是类间解耦，弱耦合，只有弱耦合了以后，类的复用率才可以提高。其要求的结果就是产生了大量的中转和跳转类，导致系统的复杂性提高，同时也为维护带来了难度。需要反复权衡，既做到结构清晰，又做到高内聚低耦合。

六、开闭原则

对扩展开放，对修改关闭。

开闭原则定义：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。

开闭原则的的重要性：

• 开闭原则对测试的影响：测试时出错，测试失败时。通过扩展来实现业务逻辑的变化，而不是修改。
• 开闭原则可以提高复用性：在面向对象的设计中，所有的逻辑都是从原子逻辑组合而来的，而不是在一个类中独立实现一个业务逻辑。只有这样的代码才可以复用，粒度越小，被复用的可能性越大。
• 开闭原则可以提高可维护性

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