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面向对象（OOP）的七大设计原则_oop7大设计原则

作者：空白诗007 | 2024-07-26 07:13:14

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oop7大设计原则

如何学习设计模式                                                                                                                          

①    学习技巧

学习设计模式时，有一些技巧能够帮助你快速理解设计模式。

a)   使用较简单的面向对象的语言如Java、C#。GoF的[设计模式]实质上是面向对象的设计模式。[GoF·1.1]中提到“程序设计语言的选择非常重要，它将影响人们理解问题的出发点”。从学习设计模式的角度看，Java和C#较C++更容易一些。比如Java接口等，能够更有效展现设计模式的意图。

b)   使用工具BlueJ。BlueJ最大的好处，就是提供了简单的类图。正如我在简明设计模式Java中所做的，较少去专门画类图，而是在BlueJ中截图。在学生上机编写演示程序时，常常先看他的类图，以判断他的程序是否正确，必要时再看源代码。

c)   日常生活的隐喻。用一些实际生活中的例子来说明某某模式，能够让你快速掌握某模式的目的和实现代码的结构。同时，你要认识到，这种隐喻如同告诉你（2+3）2=22+2*2*3+32，你需要自己举一反三，得出（a+b）2=a2+2ab+b2。在实际工作中的模式的具体应用，则相当于应用代数公式。

d)    动手实践和怀疑精神。看显浅的参考书或上网查阅资料时，要自己敲(复制也可以)代码并运行，要多修改别人的源代码提出自己的观点：为什么书中不这样设计、为什么要那样设计；如果增添一些方法、方法参数、或成员变量会如何？必须要自己亲自动手，最起码要运行。另外，要敢于向博主提问、拍砖。你甚至可以质疑GoF的某些章节的解说和意图，更何况一些博主呢。

②    基础知识

这些知识让你知道，设计模式好在何处。

a)    面向对象范式。也就是人们传说的思想。封装、继承和多态这些东西，在我看来比if、for等稍微高一点，也属于语法问题。面向对象编程要掌握的三大原则是柏拉图(Plato)原则、里氏(Liskov)替换原则和Parnas原则。这三个原则其实非常简单。任何原则，你觉得很难一见钟情，很难快速认同，那它就不会是好原则。

b)    设计原则。许多人列举了7大原则，如单一职责原则、开闭原则、里氏代换原则、依赖倒转原则、接口隔离原则、合成复用原则、迪米特法则。LSP，我将它提升为面向对象范式的3大基石之一；单一职责和接口隔离，主要作为面向对象分析/OOA时职责划分所遵循的原则，此时你可以不太在意。依赖倒转原则，我把它作为垃圾扔掉，因为开闭原则或者直接地说“依赖于抽象类型原则”已经包含了依赖倒转原则的精华，而依赖倒转原则的糟粕由IoC继承。当然，回调，我很强调。所以，你要掌握的有抽象依赖原则(OCP)、单向依赖原则(含对回调的学习)和最低依赖原则(合成复用原则、迪米特法则)。

c)    UML的初步了解。这是学习设计模式的工具。在早期，你甚至可以仅了解BlueJ的相关图示，也就10分钟的事情。

③    境界

《五灯会元》卷十七中，有一则唐朝禅师青原惟信禅师的语录:“老僧三十年前未参禅时，见山是山，见水是水。及至后来亲见知识，有个入处，见山不是山，见水不是水。而今得个休歇处，依前见山只是山，见水只是水。”

a)    仔细研究GoF的[设计模式]，逐个学习其意图和结构，是一个抱着字典学习英语的方式。见山是山，见水是水，导致你可能在实际工作中生搬硬套、东施效颦。

b)    建议从简单的场景出发，自己发现或设计出某种模式。你从中体会该模式是如何解决问题的，这样，该模式成为你自己的东西，你才不会出现知易行难的问题。所有的设计模式不过是基本原则和理念在特定场合的应用。你可能不知道某个设计模式的名字，但是你知道它一切的优缺点和变体以及应用场合。见山不是山，见水不是水。

c)     你对基本原则和理念融会贯通，你可以惋惜：“我找到一种模式，原来在[设计模式](其实是某个特殊的书、文章提到的模式)中早就有了这种模式”。这时，模式不模式又如何呢？反模式又怎样。看见一个模式，你会说：“嗯，这是一种有用的模式”。见山只是山，见水只是水。

以上一点浅见。

1 转录【IT168知识库】

         发现很多初学设计模式的人都有一些特点就是学习了某个设计模式之后，貌似理解了，但是却不知道怎么去使用这些所谓的精华经验，苦于不知如何下手。我最初学习设计模式的时候也有类似的经验，我将我的经验分享出来，希望能对初学者有帮助。
        我对设计模式产生兴趣是在大概一年以前，最初看书的时候好像是看懂了，大概知道他在说什么。看了几个模式之后就开始寻找时机来套用套用这些模式。结果是除了Singleton模式以外的其他模式都没有找到应用的场所。然后我就没开始看下去了，我知道再看也没用，但是我并没有放弃对设计模式的关注。
        不久我就在MSDN的Webcast上看到李建忠的 C#面向对象设计模式纵横谈讲座，很不错的系列讲座，让我对设计模式有了新的理解。我意识到学习设计模式，确切的讲是学习面向对象的设计模式，应该从学习面向对象开始。【面向对象的原理如同了解下象棋的规则，而设计模式相当于残局，不知道规则看什么残局】由于之前一年都在做asp.net开发，虽然都是在写类、学着duwamish搞分层架构、搞类型化DataSet、也弄过自定义实体类，但好像一年下来还没怎么用过接口，什么多态也是极少用。事实上对面向对象的编程思想的认识还是很模糊的。
        重新认识OO：面向对象编程是一种思想，以面向对象的思维来思考软件设计结构，从而强化面向对象的编程范式。面向对象的特点是封装，继承，多态【这些也算？】。所以从那是开始，当我设计一个类的时候，不断的提示自己以下三点：
第一：别把自己的数据公开，除非你要向别人提供数据，使用尽量低的访问权限。
第二：以一个外部的视角来看类，紧记不要要求别人要在知道你是怎么实现一个方法之后才能使用我的类。
第三：分清类的职责，该这个类做的事情就要在这个类中实现，不该我的类做的事情就让别的类去实现。
在这三点的指导下来写类，写程序开始像在做“设计”了^_^。
一段时间后对设计模式就慢慢有感觉了，并能够找到一些设计模式的应用场景了。并常套用套用那些模式，逐渐的加深对模式的理解，并把它变成自己的东西，能够在其他的地方灵活的用起来。

2. 转录 《易学设计模式·1.4  如何学习设计模式》郭志学 人民邮电出版社

如何学习设计模式
在了解了设计模式的历史和分类后，应该如何学习设计模式呢？在学习设计模式之前，读者一定要树立一种意识，那就是：设计模式并不只是一种方法和技术，它更是一种思想、一个方法论。它和具体的语言没有关系，学习设计模式最主要的目的就是要建立面向对象的思想，尽可能地面向接口编程、低耦合、高内聚，使你设计的程序尽可能地复用。【似是而非。学习设计模式能够更好理解面向对象的思想，设计模式是一些设计的技巧和窍门，不要上升到思想、方法论好不好】
有些软件开发人员，在程序设计时，总想着往某个设计模式上套，其实这样是不对的，并没有真正掌握设计模式的思想。其实很多时候读者用了某种设计模式，只是自己不知道这个模式叫什么名字而已。因此，在程序设计时，要根据自己的理解，使用合适的设计模式。
而有另外一些软件开发人员，在程序设计时，动不动就给类起个类似模式的名字，比如叫某某Facade、某某Factory等，其实类里面的内容和设计模式根本没有一点关系，只是用来标榜自己懂设计模式而已。
因此，学习设计模式，首先要了解有哪些方面的设计模式可以供开发人员使用，然后再分别研究每个设计模式的原理，使用时机和方法，也就是说要在什么情况下才使用某个设计模式，在了解某个设计模式的使用时机时，还要了解此时如果不使用这个设计模式，会造成什么样的后果。当对每个模式的原理和使用方法都了解了以后，更重要的是，学习面向对象的思想方式，在掌握面向对象的思想方式后，再回过头来看设计模式，就会有更深刻的理解，最后，学习设计模式，一定要勤学多练。【就最后一句很赞同】

以上转载自：http://blog.csdn.net/yqj2065/article/details/39103857

这七大设计原则在设计模式时老是被提到

1.单一职责                                                                                                                                                     

一个类，只有一个引起它变化的原因。应该只有一个职责。每一个职责都是变化的一个轴线，如果一个类有一个以上的职责，这些职责就耦合在了一起。这会导致脆弱的设计。当一个职责发生变化时，可能会影响其它的职责。另外，多个职责耦合在一起，会影响复用性。例如：要实现逻辑和界面的分离。

简单通俗的来说：一个类只负责一项职责。

问题：比如一个类T负责两个不同的职责：职责P1，职责P2。当由于职责P1需求发生改变而需要修改类T时，有可能会导致原本运行正常的职责P2功能发生故障。

解决方法：遵循单一职责原则。分别建立两个类T1、T2，使T1完成职责P1功能，T2完成职责P2功能。这样，当修改类T1时，不会使职责P2发生故障风险；同理，当修改T2时，也不会使职责P1发生故障风险。

扩展：说到单一职责原则，其实很多人不知不觉的都在使用，即使没有学习过设计模式的人，或者没有听过单一职责原则这个概念的人也会自觉的遵守这个重要原则，因为这是一个常识，比如你去在原有的项目上开发一个新的业务功能的时候，你肯定是会从新建立一个类，来实现一个新的功能，肯定不会基于原有的A功能身上直接写B业务的功能，肯定一般都是会新写一个类来实现B功能。在软件编程中，谁也不希望因为修改了一个功能导致其他的功能发生故障。而避免出现这一问题的方法便是遵循单一职责原则。虽然单一职责原则如此简单，并且被认为是常识，但是即便是经验丰富的程序员写出的程序，也会有违背这一原则的代码存在。为什么会出现这种现象呢？因为有职责扩散。所谓职责扩散，就是因为某种原因，职责P被分化为粒度更细的职责P1和P2。

比如：类T只负责一个职责P，这样设计是符合单一职责原则的。后来由于某种原因，也许是需求变更了，也许是程序的设计者境界提高了，需要将职责P细分为粒度更细的职责P1，P2，这时如果要使程序遵循单一职责原则，需要将类T也分解为两个类T1和T2，分别负责P1、P2两个职责。但是在程序已经写好的情况下，这样做简直太费时间了。所以，简单的修改类T，用它来负责两个职责是一个比较不错的选择，虽然这样做有悖于单一职责原则。（这样做的风险在于职责扩散的不确定性，因为我们不会想到这个职责P，在未来可能会扩散为P1，P2，P3，P4……Pn。所以记住，在职责扩散到我们无法控制的程度之前，立刻对代码进行重构。）

举例说明，用一个类描述动物呼吸这个场景：

  1. class Animal{
  2.     public void breathe(String animal){
  3.         System.out.println(animal+"呼吸空气");
  4.     }
  5. }
  6. public class Client{
  7.     public static void main(String[] args){
  8.         Animal animal = new Animal();
  9.         animal.breathe("牛");
  10.         animal.breathe("羊");
  11.         animal.breathe("猪");
  12.     }
  13. }

运行结果：

牛呼吸空气

羊呼吸空气

猪呼吸空气

程序上线后，发现问题了，并不是所有的动物都呼吸空气的，比如鱼就是呼吸水的。修改时如果遵循单一职责原则，需要将Animal类细分为陆生动物类Terrestrial，水生动物Aquatic，代码如下：

  1. class Terrestrial{
  2.     public void breathe(String animal){
  3.         System.out.println(animal+"呼吸空气");
  4.     }
  5. }
  6. class Aquatic{
  7.     public void breathe(String animal){
  8.         System.out.println(animal+"呼吸水");
  9.     }
  10. }
  11.  
  12. public class Client{
  13.     public static void main(String[] args){
  14.         Terrestrial terrestrial = new Terrestrial();
  15.         terrestrial.breathe("牛");
  16.         terrestrial.breathe("羊");
  17.         terrestrial.breathe("猪");
  18.         
  19.         Aquatic aquatic = new Aquatic();
  20.         aquatic.breathe("鱼");
  21.     }
  22. }

运行结果：

牛呼吸空气

羊呼吸空气

猪呼吸空气

鱼呼吸水

我们会发现如果这样修改花销是很大的，除了将原来的类分解之外，还需要修改客户端。而直接修改类Animal来达成目的虽然违背了单一职责原则，但花销却小的多，代码如下：

  1. class Animal{
  2.     public void breathe(String animal){
  3.         if("鱼".equals(animal)){
  4.             System.out.println(animal+"呼吸水");
  5.         }else{
  6.             System.out.println(animal+"呼吸空气");
  7.         }
  8.     }
  9. }
  10.  
  11. public class Client{
  12.     public static void main(String[] args){
  13.         Animal animal = new Animal();
  14.         animal.breathe("牛");
  15.         animal.breathe("羊");
  16.         animal.breathe("猪");
  17.         animal.breathe("鱼");
  18.     }
  19. }

可以看到，这种修改方式要简单的多。但是却存在着隐患：有一天需要将鱼分为呼吸淡水的鱼和呼吸海水的鱼，则又需要修改Animal类的breathe方法，而对原有代码的修改会对调用“猪”“牛”“羊”等相关功能带来风险，也许某一天你会发现程序运行的结果变为“牛呼吸水”了。这种修改方式直接在代码级别上违背了单一职责原则，虽然修改起来最简单，但隐患却是最大的。还有一种修改方式：

  1. class Animal{
  2.     public void breathe(String animal){
  3.         System.out.println(animal+"呼吸空气");
  4.     }
  5.  
  6.     public void breathe2(String animal){
  7.         System.out.println(animal+"呼吸水");
  8.     }
  9. }
  10.  
  11. public class Client{
  12.     public static void main(String[] args){
  13.         Animal animal = new Animal();
  14.         animal.breathe("牛");
  15.         animal.breathe("羊");
  16.         animal.breathe("猪");
  17.         animal.breathe2("鱼");
  18.     }
  19. }

可以看到，这种修改方式没有改动原来的方法，而是在类中新加了一个方法，这样虽然也违背了单一职责原则，但在方法级别上却是符合单一职责原则的，因为它并没有动原来方法的代码。这三种方式各有优缺点，那么在实际编程中，采用哪一中呢？其实这真的比较难说，需要根据实际情况来确定。我的原则是：只有逻辑足够简单，才可以在代码级别上违反单一职责原则；只有类中方法数量足够少，才可以在方法级别上违反单一职责原则；

例如本文所举的这个例子，它太简单了，它只有一个方法，所以，无论是在代码级别上违反单一职责原则，还是在方法级别上违反，都不会造成太大的影响。实际应用中的类都要复杂的多，一旦发生职责扩散而需要修改类时，除非这个类本身非常简单，否则还是遵循单一职责原则的好。

遵循单一职责原的优点有：

  • 可以降低类的复杂度，一个类只负责一项职责，其逻辑肯定要比负责多项职责简单的多；
  • 提高类的可读性，提高系统的可维护性；
  • 变更引起的风险降低，变更是必然的，如果单一职责原则遵守的好，当修改一个功能时，可以显著降低对其他功能的影响。

需要说明的一点是单一职责原则不只是面向对象编程思想所特有的，只要是模块化的程序设计，都适用单一职责原则。

单一职责看似简单，实际上在实际运用过程中，会发现真的会出现很多职责扩展的现象，这个时候采用直接违反还会方法上遵循还是完全遵循单一职责原则还是取决于当前业务开发的人员的技能水平和这个需求的时间，如果技能水平不足，肯定会简单的if else 去解决，不会想什么原则，直接实现功能就好了，这也是为什么在很多小公司会发现代码都是业务堆起来的，当然也有好的小公司代码是写的好的，这个也是不可否认的。不过不管采用什么方式解决，心中至少要知道有几种解决方法。

 

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

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。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，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。

看完上面的概念估计很多人都和我一样不是太理解，或者比较好奇，为什么叫里氏替换？其原因是：这项原则最早是在1988年，由麻省理工学院的一位姓里的女士（Barbara Liskov）提出来的。

解剖为下面的描述:

定义1：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。

定义2：所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。

通俗简单的说就是：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。

问题由来：有一功能P1，由类A完成。现需要将功能P1进行扩展，扩展后的功能为P，其中P由原有功能P1与新功能P2组成。新功能P由类A的子类B来完成，则子类B在完成新功能P2的同时，有可能会导致原有功能P1发生故障。

解决方案：当使用继承时，遵循里氏替换原则。类B继承类A时，除添加新的方法完成新增功能P2外，尽量不要重写父类A的方法，也尽量不要重载父类A的方法。【由时候我们可以采用final的手段强制来遵循】

继承包含这样一层含义：父类中凡是已经实现好的方法（相对于抽象方法而言），实际上是在设定一系列的规范和契约，虽然它不强制要求所有的子类必须遵从这些契约，但是如果子类对这些非抽象方法任意修改，就会对整个继承体系造成破坏。而里氏替换原则就是表达了这一层含义。

继承作为面向对象三大特性之一，在给程序设计带来巨大便利的同时，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，增加了对象间的耦合性，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会产生故障。

举例说明继承的风险，我们需要完成一个两数相减的功能，由类A来负责。

  1. class A{
  2.     public int func1(int a, int b){
  3.         return a-b;
  4.     }
  5. }
  6.  
  7. public class Client{
  8.     public static void main(String[] args){
  9.         A a = new A();
  10.         System.out.println("100-50="+a.func1(100, 50));
  11.         System.out.println("100-80="+a.func1(100, 80));
  12.     }
  13. }

运行结果：

100-50=50

100-80=20

后来，我们需要增加一个新的功能：完成两数相加，然后再与100求和，由类B来负责。即类B需要完成两个功能：

  • 两数相减。
  • 两数相加，然后再加100。

由于类A已经实现了第一个功能【两数相减】，所以类B继承类A后，只需要再完成第二个功能【两数相加，然后再加100】就可以了，代码如下：

  1. class B extends A{
  2.     public int func1(int a, int b){
  3.         return a+b;
  4.     }
  5.     
  6.     public int func2(int a, int b){
  7.         return func1(a,b)+100;
  8.     }
  9. }
  10.  
  11. public class Client{
  12.     public static void main(String[] args){
  13.         B b = new B();
  14.         System.out.println("100-50="+b.func1(100, 50));
  15.         System.out.println("100-80="+b.func1(100, 80));
  16.         System.out.println("100+20+100="+b.func2(100, 20));
  17.     }
  18. }

类B完成后，运行结果：

100-50=150

100-80=180

100+20+100=220

我们发现原本运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类B在给方法起名时无意中重写了父类的方法，造成所有运行相减功能的代码全部调用了类B重写后的方法，造成原本运行正常的功能出现了错误。在本例中，引用基类A完成的功能，换成子类B之后，发生了异常。在实际编程中，我们常常会通过重写父类的方法来完成新的功能，这样写起来虽然简单，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，程序运行出错的几率非常大。如果非要重写父类的方法，比较通用的做法是：原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类，原有的继承关系去掉，采用依赖、聚合，组合等关系代替。

再次来理解里氏替换原则：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。它包含以下4层含义：

  • 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（即方法的形参）要比父类方法的输入参数更宽松。【注意区分重载和重写】
  • 当子类的方法实现父类的抽象方法时，方法的后置条件（即方法的返回值）要比父类更严格。

看上去很不可思议，因为我们会发现在自己编程中常常会违反里氏替换原则，程序照样跑的好好的。所以大家都会产生这样的疑问，假如我非要不遵循里氏替换原则会有什么后果？

后果就是：你写的代码出问题的几率将会大大增加。

 3.依赖倒置原则 （Dependence Inversion Principle）                                                       

所谓依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle）就是要依赖于抽象，不要依赖于具体。实现开闭原则的关键是抽象化，并且从抽象化导出具体化实现，如果说开闭原则是面向对象设计的目标的话，那么依赖倒转原则就是面向对象设计的主要手段。

定义：高层模块不应该依赖低层模块，二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。

通俗点说：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。

问题由来：类A直接依赖类B，假如要将类A改为依赖类C，则必须通过修改类A的代码来达成。这种场景下，类A一般是高层模块，负责复杂的业务逻辑；类B和类C是低层模块，负责基本的原子操作；假如修改类A，会给程序带来不必要的风险。

解决方案：将类A修改为依赖接口I，类B和类C各自实现接口I，类A通过接口I间接与类B或者类C发生联系，则会大大降低修改类A的几率。

依赖倒置原则基于这样一个事实：相对于细节的多变性，抽象的东西要稳定的多。以抽象为基础搭建起来的架构比以细节为基础搭建起来的架构要稳定的多。在java中，抽象指的是接口或者抽象类，细节就是具体的实现类，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他们的实现类去完成。

依赖倒置原则的核心思想是面向接口编程，我们依旧用一个例子来说明面向接口编程比相对于面向实现编程好在什么地方。场景是这样的，母亲给孩子讲故事，只要给她一本书，她就可以照着书给孩子讲故事了。代码如下：

  1. class Book{
  2.     public String getContent(){
  3.         return "很久很久以前有一个阿拉伯的故事……";
  4.     }
  5. }
  6.  
  7. class Mother{
  8.     public void narrate(Book book){
  9.         System.out.println("妈妈开始讲故事");
  10.         System.out.println(book.getContent());
  11.     }
  12. }
  13.  
  14. public class Client{
  15.     public static void main(String[] args){
  16.         Mother mother = new Mother();
  17.         mother.narrate(new Book());
  18.     }
  19. }

 

运行结果：

妈妈开始讲故事

很久很久以前有一个阿拉伯的故事……

上述是面向实现的编程，即依赖的是Book这个具体的实现类；看起来功能都很OK，也没有什么问题。

运行良好，假如有一天，需求变成这样：不是给书而是给一份报纸，让这位母亲讲一下报纸上的故事，报纸的代码如下：

  1. class Newspaper{
  2.     public String getContent(){
  3.         return "林书豪38+7领导尼克斯击败湖人……";
  4.     }
  5. }

这位母亲却办不到，因为她居然不会读报纸上的故事，这太荒唐了，只是将书换成报纸，居然必须要修改Mother才能读。假如以后需求换成杂志呢？换成网页呢？还要不断地修改Mother，这显然不是好的设计。原因就是Mother与Book之间的耦合性太高了，必须降低他们之间的耦合度才行。

我们引入一个抽象的接口IReader。读物，只要是带字的都属于读物：

  1. interface IReader{
  2.     public String getContent();
  3. }

Mother类与接口IReader发生依赖关系，而Book和Newspaper都属于读物的范畴，他们各自都去实现IReader接口，这样就符合依赖倒置原则了，代码修改为：

  1. class Newspaper implements IReader {
  2.     public String getContent(){
  3.         return "林书豪17+9助尼克斯击败老鹰……";
  4.     }
  5. }
  6. class Book implements IReader{
  7.     public String getContent(){
  8.         return "很久很久以前有一个阿拉伯的故事……";
  9.     }
  10. }
  11.  
  12. class Mother{
  13.     public void narrate(IReader reader){
  14.         System.out.println("妈妈开始讲故事");
  15.         System.out.println(reader.getContent());
  16.     }
  17. }
  18.  
  19. public class Client{
  20.     public static void main(String[] args){
  21.         Mother mother = new Mother();
  22.         mother.narrate(new Book());
  23.         mother.narrate(new Newspaper());
  24.     }
  25. }

运行结果：

妈妈开始讲故事

很久很久以前有一个阿拉伯的故事……

妈妈开始讲故事

林书豪17+9助尼克斯击败老鹰……

这样修改后，无论以后怎样扩展Client类，都不需要再修改Mother类了。这只是一个简单的例子，实际情况中，代表高层模块的Mother类将负责完成主要的业务逻辑，一旦需要对它进行修改，引入错误的风险极大。所以遵循依赖倒置原则可以降低类之间的耦合性，提高系统的稳定性，降低修改程序造成的风险。

采用依赖倒置原则给多人并行开发带来了极大的便利，比如上例中，原本Mother类与Book类直接耦合时，Mother类必须等Book类编码完成后才可以进行编码，因为Mother类依赖于Book类。修改后的程序则可以同时开工，互不影响，因为Mother与Book类一点关系也没有。参与协作开发的人越多、项目越庞大，采用依赖导致原则的意义就越重大。现在很流行的TDD开发模式就是依赖倒置原则最成功的应用。

传递依赖关系有三种方式，以上的例子中使用的方法是接口传递，另外还有两种传递方式：构造方法传递和setter方法传递，相信用过Spring框架的，对依赖的传递方式一定不会陌生。

在实际编程中，我们一般需要做到如下3点：

  • 低层模块尽量都要有抽象类或接口，或者两者都有。【可能会被人用到的】
  • 变量的声明类型尽量是抽象类或接口。
  • 使用继承时遵循里氏替换原则。

依赖倒置原则的核心就是要我们面向接口编程，理解了面向接口编程，也就理解了依赖倒置。

 4.接口隔离原则 （Interface Segregation Principle）                                                                 

其原则字面的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。本意降低类之间的耦合度，而设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。

原定义：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。 

问题由来：类A通过接口I依赖类B，类C通过接口I依赖类D，如果接口I对于类A和类B来说不是最小接口，则类B和类D必须去实现他们不需要的方法。

解决方案：将臃肿的接口I拆分为独立的几个接口，类A和类C分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则。

举例来说明接口隔离原则：

 

上图就没有实现接口隔离，类B 和 类 D 中都会实现不是自己的方法。

具体来说：类A依赖接口I中的方法1、方法2、方法3，类B是对类A依赖的实现。类C依赖接口I中的方法1、方法4、方法5，类D是对类C依赖的实现。对于类B和类D来说，虽然他们都存在着用不到的方法（也就是图中红色字体标记的方法），但由于实现了接口I，所以也必须要实现这些用不到的方法。对类图不熟悉的可以参照程序代码来理解，代码如下：

  1. interface I {
  2.     public void method1();
  3.     public void method2();
  4.     public void method3();
  5.     public void method4();
  6.     public void method5();
  7. }
  8.  
  9. class A{
  10.     public void depend1(I i){
  11.         i.method1();
  12.     }
  13.     public void depend2(I i){
  14.         i.method2();
  15.     }
  16.     public void depend3(I i){
  17.         i.method3();
  18.     }
  19. }
  20.  
  21. class B implements I{
  22.     public void method1() {
  23.         System.out.println("类B实现接口I的方法1");
  24.     }
  25.     public void method2() {
  26.         System.out.println("类B实现接口I的方法2");
  27.     }
  28.     public void method3() {
  29.         System.out.println("类B实现接口I的方法3");
  30.     }
  31.     //对于类B来说，method4和method5不是必需的，但是由于接口A中有这两个方法，
  32.     //所以在实现过程中即使这两个方法的方法体为空，也要将这两个没有作用的方法进行实现。
  33.     public void method4() {}
  34.     public void method5() {}
  35. }
  36.  
  37. class C{
  38.     public void depend1(I i){
  39.         i.method1();
  40.     }
  41.     public void depend2(I i){
  42.         i.method4();
  43.     }
  44.     public void depend3(I i){
  45.         i.method5();
  46.     }
  47. }
  48.  
  49. class D implements I{
  50.     public void method1() {
  51.         System.out.println("类D实现接口I的方法1");
  52.     }
  53.     //对于类D来说，method2和method3不是必需的，但是由于接口A中有这两个方法，
  54.     //所以在实现过程中即使这两个方法的方法体为空，也要将这两个没有作用的方法进行实现。
  55.     public void method2() {}
  56.     public void method3() {}
  57.  
  58.     public void method4() {
  59.         System.out.println("类D实现接口I的方法4");
  60.     }
  61.     public void method5() {
  62.         System.out.println("类D实现接口I的方法5");
  63.     }
  64. }
  65.  
  66. public class Client{
  67.     public static void main(String[] args){
  68.         A a = new A();
  69.         a.depend1(new B());
  70.         a.depend2(new B());
  71.         a.depend3(new B());
  72.         
  73.         C c = new C();
  74.         c.depend1(new D());
  75.         c.depend2(new D());
  76.         c.depend3(new D());
  77.     }
  78. }

可以看到，如果接口过于臃肿，只要接口中出现的方法，不管对依赖于它的类有没有用处，实现类中都必须去实现这些方法，这显然不是好的设计。如果将这个设计修改为符合接口隔离原则，就必须对接口I进行拆分。在这里我们将原有的接口I拆分为三个接口，拆分后的设计如图2所示：

 

上述为遵循接口隔离原则的设计，代码如下：

  1. interface I1 {
  2.     public void method1();
  3. }
  4.  
  5. interface I2 {
  6.     public void method2();
  7.     public void method3();
  8. }
  9.  
  10. interface I3 {
  11.     public void method4();
  12.     public void method5();
  13. }
  14.  
  15. class A{
  16.     public void depend1(I1 i){
  17.         i.method1();
  18.     }
  19.     public void depend2(I2 i){
  20.         i.method2();
  21.     }
  22.     public void depend3(I2 i){
  23.         i.method3();
  24.     }
  25. }
  26.  
  27. class B implements I1, I2{
  28.     public void method1() {
  29.         System.out.println("类B实现接口I1的方法1");
  30.     }
  31.     public void method2() {
  32.         System.out.println("类B实现接口I2的方法2");
  33.     }
  34.     public void method3() {
  35.         System.out.println("类B实现接口I2的方法3");
  36.     }
  37. }
  38.  
  39. class C{
  40.     public void depend1(I1 i){
  41.         i.method1();
  42.     }
  43.     public void depend2(I3 i){
  44.         i.method4();
  45.     }
  46.     public void depend3(I3 i){
  47.         i.method5();
  48.     }
  49. }
  50.  
  51. class D implements I1, I3{
  52.     public void method1() {
  53.         System.out.println("类D实现接口I1的方法1");
  54.     }
  55.     public void method4() {
  56.         System.out.println("类D实现接口I3的方法4");
  57.     }
  58.     public void method5() {
  59.         System.out.println("类D实现接口I3的方法5");
  60.     }
  61. }

接口隔离原则的含义是：建立单一接口，不要建立庞大臃肿的接口，尽量细化接口，接口中的方法尽量少。也就是说，我们要为各个类建立专用的接口，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。本文例子中，将一个庞大的接口变更为3个专用的接口所采用的就是接口隔离原则。在程序设计中，依赖几个专用的接口要比依赖一个综合的接口更灵活。接口是设计时对外部设定的“契约”，通过分散定义多个接口，可以预防外来变更的扩散，提高系统的灵活性和可维护性。

说到这里，很多人会觉的接口隔离原则跟之前的单一职责原则很相似，其实不然。其一，单一职责原则原注重的是职责；而接口隔离原则注重对接口依赖的隔离。其二，单一职责原则主要是约束类，其次才是接口和方法，它针对的是程序中的实现和细节；而接口隔离原则主要约束接口接口，主要针对抽象，针对程序整体框架的构建。

采用接口隔离原则对接口进行约束时，要注意以下几点：

  • 接口尽量小，但是要有限度。对接口进行细化可以提高程序设计灵活性是不挣的事实，但是如果过小，则会造成接口数量过多，使设计复杂化。所以一定要适度。
  • 为依赖接口的类定制服务，只暴露给调用的类它需要的方法，它不需要的方法则隐藏起来。只有专注地为一个模块提供定制服务，才能建立最小的依赖关系。
  • 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。

运用接口隔离原则，一定要适度，接口设计的过大或过小都不好。设计接口的时候，只有多花些时间去思考和筹划，才能准确地实践这一原则。

 

5.迪米特法则（最少知道原则） （Demeter Principle）                                                                                  

为什么叫最少知道原则，就是说：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。也就是说一个软件实体应当尽可能少的与其他实体发生相互作用。这样，当一个模块修改时，就会尽量少的影响其他的模块，扩展会相对容易，这是对软件实体之间通信的限制，它要求限制软件实体之间通信的宽度和深度。

定义：一个对象应该对其他对象保持最少的了解。

问题由来：类与类之间的关系越密切，耦合度越大，当一个类发生改变时，对另一个类的影响也越大。

解决方案：尽量降低类与类之间的耦合。

自从我们接触编程开始，就知道了软件编程的总的原则：低耦合，高内聚。无论是面向过程编程还是面向对象编程，只有使各个模块之间的耦合尽量的低，才能提高代码的复用率。低耦合的优点不言而喻，但是怎么样编程才能做到低耦合呢？那正是迪米特法则要去完成的。

迪米特法则又叫最少知道原则，最早是在1987年由美国Northeastern University的Ian Holland提出。通俗的来讲，就是一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说，对于被依赖的类来说，无论逻辑多么复杂，都尽量地的将逻辑封装在类的内部，对外除了提供的public方法，不对外泄漏任何信息。迪米特法则还有一个更简单的定义：只与直接的朋友通信。首先来解释一下什么是直接的朋友：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则不是直接的朋友。也就是说，陌生的类最好不要作为局部变量的形式出现在类的内部。

举一个例子：有一个集团公司，下属单位有分公司和直属部门，现在要求打印出所有下属单位的员工ID。先来看一下违反迪米特法则的设计。

  1. //总公司员工
  2. class Employee{
  3.     private String id;
  4.     public void setId(String id){
  5.         this.id = id;
  6.     }
  7.     public String getId(){
  8.         return id;
  9.     }
  10. }
  11.  
  12. //分公司员工
  13. class SubEmployee{
  14.     private String id;
  15.     public void setId(String id){
  16.         this.id = id;
  17.     }
  18.     public String getId(){
  19.         return id;
  20.     }
  21. }
  22.  
  23. class SubCompanyManager{
  24.     public List<SubEmployee> getAllEmployee(){
  25.         List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>();
  26.         for(int i=0; i<100; i++){
  27.             SubEmployee emp = new SubEmployee();
  28.             //为分公司人员按顺序分配一个ID
  29.             emp.setId("分公司"+i);
  30.             list.add(emp);
  31.         }
  32.         return list;
  33.     }
  34. }
  35.  
  36. class CompanyManager{
  37.  
  38.     public List<Employee> getAllEmployee(){
  39.         List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
  40.         for(int i=0; i<30; i++){
  41.             Employee emp = new Employee();
  42.             //为总公司人员按顺序分配一个ID
  43.             emp.setId("总公司"+i);
  44.             list.add(emp);
  45.         }
  46.         return list;
  47.     }
  48.     
  49.     public void printAllEmployee(SubCompanyManager sub){
  50.         List<SubEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();
  51.         for(SubEmployee e:list1){
  52.             System.out.println(e.getId());
  53.         }
  54.  
  55.         List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
  56.         for(Employee e:list2){
  57.             System.out.println(e.getId());
  58.         }
  59.     }
  60. }
  61.  
  62. public class Client{
  63.     public static void main(String[] args){
  64.         CompanyManager e = new CompanyManager();
  65.         e.printAllEmployee(new SubCompanyManager());
  66.     }
  67. }

现在这个设计的主要问题出在CompanyManager中，根据迪米特法则，只与直接的朋友发生通信，而SubEmployee类并不是CompanyManager类的直接朋友（以局部变量出现的耦合不属于直接朋友），从逻辑上讲总公司只与他的分公司耦合就行了，与分公司的员工并没有任何联系，这样设计显然是增加了不必要的耦合。按照迪米特法则，应该避免类中出现这样非直接朋友关系的耦合。修改后的代码如下:

  1. class SubCompanyManager{
  2.     public List<SubEmployee> getAllEmployee(){
  3.         List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>();
  4.         for(int i=0; i<100; i++){
  5.             SubEmployee emp = new SubEmployee();
  6.             //为分公司人员按顺序分配一个ID
  7.             emp.setId("分公司"+i);
  8.             list.add(emp);
  9.         }
  10.         return list;
  11.     }
  12.     public void printEmployee(){
  13.         List<SubEmployee> list = this.getAllEmployee();
  14.         for(SubEmployee e:list){
  15.             System.out.println(e.getId());
  16.         }
  17.     }
  18. }
  19.  
  20. class CompanyManager{
  21.     public List<Employee> getAllEmployee(){
  22.         List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
  23.         for(int i=0; i<30; i++){
  24.             Employee emp = new Employee();
  25.             //为总公司人员按顺序分配一个ID
  26.             emp.setId("总公司"+i);
  27.             list.add(emp);
  28.         }
  29.         return list;
  30.     }
  31.     
  32.     public void printAllEmployee(SubCompanyManager sub){
  33.         sub.printEmployee();
  34.         List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
  35.         for(Employee e:list2){
  36.             System.out.println(e.getId());
  37.         }
  38.     }
  39. }

修改后，为分公司增加了打印人员ID的方法，总公司直接调用来打印，从而避免了与分公司的员工发生耦合。

迪米特法则的初衷是降低类之间的耦合，由于每个类都减少了不必要的依赖，因此的确可以降低耦合关系。但是凡事都有度，虽然可以避免与非直接的类通信，但是要通信，必然会通过一个“中介”来发生联系，例如本例中，总公司就是通过分公司这个“中介”来与分公司的员工发生联系的。过分的使用迪米特原则，会产生大量这样的中介和传递类，导致系统复杂度变大。所以在采用迪米特法则时要反复权衡，既做到结构清晰，又要高内聚低耦合。

6.开闭原则（Open Close Principle）                                                                                               

开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，需要面向接口编程。

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。

问题由来：在软件的生命周期内，因为变化、升级和维护等原因需要对软件原有代码进行修改时，可能会给旧代码中引入错误，也可能会使我们不得不对整个功能进行重构，并且需要原有代码经过重新测试。

解决方案：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。

开闭原则是面向对象设计中最基础的设计原则，它指导我们如何建立稳定灵活的系统。开闭原则可能是设计模式六项原则中定义最模糊的一个了，它只告诉我们对扩展开放，对修改关闭，可是到底如何才能做到对扩展开放，对修改关闭，并没有明确的告诉我们。以前，如果有人告诉我“你进行设计的时候一定要遵守开闭原则”，我会觉的他什么都没说，但貌似又什么都说了。因为开闭原则真的太虚了。

如果仔细思考以及仔细阅读很多设计模式的文章后，会发现其实，我们遵循设计模式前面5大原则，以及使用23种设计模式的目的就是遵循开闭原则。也就是说，只要我们对前面5项原则遵守的好了，设计出的软件自然是符合开闭原则的，这个开闭原则更像是前面五项原则遵守程度的“平均得分”，前面5项原则遵守的好，平均分自然就高，说明软件设计开闭原则遵守的好；如果前面5项原则遵守的不好，则说明开闭原则遵守的不好。

开闭原则无非就是想表达这样一层意思：用抽象构建框架，用实现扩展细节。因为抽象灵活性好，适应性广，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，我们用从抽象派生的实现类来进行扩展，当软件需要发生变化时，我们只需要根据需求重新派生一个实现类来扩展就可以了。当然前提是我们的抽象要合理，要对需求的变更有前瞻性和预见性才行。

说到这里，再回想一下前面说的5项原则，恰恰是告诉我们用抽象构建框架，用实现扩展细节的注意事项而已：单一职责原则告诉我们实现类要职责单一；里氏替换原则告诉我们不要破坏继承体系；依赖倒置原则告诉我们要面向接口编程；接口隔离原则告诉我们在设计接口的时候要精简单一；迪米特法则告诉我们要降低耦合。而开闭原则是总纲，他告诉我们要对扩展开放，对修改关闭。

最后说明一下如何去遵守这六个原则。对这六个原则的遵守并不是是和否的问题，而是多和少的问题，也就是说，我们一般不会说有没有遵守，而是说遵守程度的多少。任何事都是过犹不及，设计模式的六个设计原则也是一样，制定这六个原则的目的并不是要我们刻板的遵守他们，而需要根据实际情况灵活运用。对他们的遵守程度只要在一个合理的范围内，就算是良好的设计。我们用一幅图来说明一下。

图中的每一条维度各代表一项原则，我们依据对这项原则的遵守程度在维度上画一个点，则如果对这项原则遵守的合理的话，这个点应该落在红色的同心圆内部；如果遵守的差，点将会在小圆内部；如果过度遵守，点将会落在大圆外部。一个良好的设计体现在图中，应该是六个顶点都在同心圆中的六边形。

在上图中，设计1、设计2属于良好的设计，他们对六项原则的遵守程度都在合理的范围内；设计3、设计4设计虽然有些不足，但也基本可以接受；设计5则严重不足，对各项原则都没有很好的遵守；而设计6则遵守过渡了，设计5和设计6都是迫切需要重构的设计。

 

7. 合成复用原则

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

合成复用原则又叫做合成/聚合原则。该原则是在一个新的对象里面使用一些已有的对象， 使之成为新对象的一部分，新的对象通过向这些对象的委派达到复用已有功能的目的

、

为什么使用合成/聚合复用，而不使用继承复用？

在面向对象的设计里，有两种基本的方法可以在不同的环境中复用已有的设计和实现，即通过合成/聚合复用和通过继承复用。两者的特点和区别，优点和缺点如下。

1、合成/聚合复用

由于合成或聚合可以将已有对象纳入到新对象中，使之成为新对象的一部分，因此新对象可以调用已有对象的功能。这样做的好处有

（1）      新对象存取成分对象的唯一方法是通过成分对象的接口。

（2）      这种复用是黑箱复用，因为成分对象的内部细节是新对象看不见的。

（3）      这种复用支持包装。

（4）      这种复用所需的依赖较少。

（5）      每一个新的类可以将焦点集中到一个任务上。

（6）      这种复用可以再运行时间内动态进行，新对象可以动态地引用与成分对象类型相同的对象。

一般而言，如果一个角色得到了更多的责任，那么可以使用合成/聚合关系将新的责任委派到合适的对象。当然，这种复用也有缺点。最主要的缺点就是通过这种复用建造的系统会有较多的对象需要管理。

2、继承复用

继承复用通过扩展一个已有对象的实现来得到新的功能，基类明显的捕获共同的属性和方法，而子类通过增加新的属性和方法来扩展超类的实现。继承是类型的复用。

继承复用的优点。

（1）      新的实现较为容易，因为超类的大部分功能可以通过继承关系自动进入子类。

（2）      修改或扩展继承而来的实现较为容易。

继承复用的缺点。

（1）      继承复用破坏包装，因为继承将超类的实现细节暴露给了子类。因为超类的内部细节常常对子类是透明的，因此这种复用是透明的复用，又叫“白箱”复用。

（2）      如果超类的实现改变了，那么子类的实现也不得不发生改变。因此，当一个基类发生了改变时，这种改变会传导到一级又一级的子类，使得设计师不得不相应的改变这些子类，以适应超类的变化。

（3）      从超类继承而来的实现是静态的，不可能在运行时间内发生变化，因此没有足够的灵活性。

由于继承复用有以上的缺点，所有尽量使用合成/聚合而不是继承来达到对实现的复用，是非常重要的设计原则。

合成和聚合的区别；依赖和关联

合成(Composition)和聚合(Aggregation)都是关联(Association)的特殊种类。用C语言来讲，合成是值的聚合(Aggregation by Value)，聚合是则是引用的聚合(Aggregation by Reference)。

（1）聚合用来表示“拥有”关系或者整体与部分的关系。代表部分的对象有可能会被多个代表整体的对象所共享，而且不一定会随着某个代表整体的对象被销毁或破坏而被销毁或破坏，部分的生命周期可以超越整体。例如，班级和学生，当班级删除后，学生还能存在，学生可以被培训机构引用。

聚合关系UML类图

 

  1. class Student {
  2.  
  3. }
  4.  
  5. class Classes{
  6.  
  7.          privateStudent student;
  8.  
  9.          publicClasses(Student student){
  10.  
  11.                    this.student=student;
  12.  
  13.         }
  14.  
  15. }
 

 
 

（2）合成用来表示一种强得多的“拥有”关系。在一个合成关系里，部分和整体的生命周期是一样的。一个合成的新对象完全拥有对其组成部分的支配权，包括它们的创建和湮灭等。使用程序语言的术语来说，合成而成的新对象对组成部分的内存分配、内存释放有绝对的责任。
 

一个合成关系中的成分对象是不能与另一个合成关系共享的。一个成分对象在同一个时间内只能属于一个合成关系。如果一个合成关系湮灭了，那么所有的成分对象要么自己湮灭所有的成分对象（这种情况较为普遍）要么就得将这一责任交给别人（较为罕见）。
 

例如，一个人由头、四肢和各种器官组成，人与这些具有相同的生命周期，人死了，这些器官也就挂了。房子和房间的关系，当房子没了，房间也不可能独立存在。
 

合成关系UML类图
 

 

  1. class Room{
  2.  
  3.          public Room createRoom(){
  4.  
  5.                    System.out.println(“创建房间”);
  6.  
  7.                    returnnew Room();
  8.  
  9.           }
  10.  
  11.  }
  12.  
  13. class House{
  14.  
  15.          private Room room;
  16.  
  17.          public House(){
  18.  
  19.                room=new Room();
  20.  
  21.           }
  22.  
  23.          public void createHouse(){
  24.  
  25.                 room.createRoom();
  26.  
  27.          }
  28.  
  29.   }
 

（3）依赖和关联
 

依赖(Dependency)
 

依赖是类与类之间的连接，表示一个类依赖于另外一个类的定义。依赖关系仅仅描述了类与类之间的一种使用与被使用的关系，在Java中体现为局部变量、方法的参数或者是对静态方法的调用。
 

依赖关系UML类图
 

 

 
 

  1. static class Boat{ 
  2.        public static void row(){ 
  3.            System.out.println("开动"); 
  4.        } 
  5. } 
  6.  
  7. class Person{ 
  8.         public void crossRiver(Boatboat){ 
  9.             boat.row(); 
  10.         } 
  11.          
  12.         public void fishing(){ 
  13.             Boat boat =new Boat() ; 
  14.             boat.row(); 
  15.  
  16.         }
  17.  
  18.        public void patrol(){ 
  19.             Boat.row() ; 
  20.        } 
  21. } 
 

 
 

关联(Association)
 

关联是类与类之间的连结。关联关系使一个类知道另外一个类的属性和方法。关联可以是双向的，也可以是单向的。体现在Java中，关联关系是通过成员变量来实现的。
 

一般关联关系UML类图
 

 

 
 

  1. class Computer{ 
  2.     public void develop(){ 
  3.        System.out.println("Develop "); 
  4.     } 
  5. } 
  6.  
  7. class Person{ 
  8.        private Computer computer ; 
  9.          
  10.        public Person(Computer computer){ 
  11.            this.computer = computer ; 
  12.        } 
  13.          
  14.        public void work(){ 
  15.            computer.develop() ; 
  16.            System.out.println("work"); 
  17.        } 
  18.  } 
 

 
 

 

从代码重构的角度理解合成复用原则
 

一般来说，对于违反里氏代换原则的设计进行重构时，可以采取两种方法：一是加入一个抽象超类；二是将继承关系改写为合成/聚合关系。
 

要正确的使用继承关系，必须透彻的理解里氏代换原则和Coad条件。
 

区分“Has-A”和“Is -A”
 

“Is-A”是严格的分类学意义上的定义，意思是一个类是另以个类的“一种”。而“Has-A”表示某一个角色具有某一项责任。
 

导致错误的使用继承而不是合成/聚合的一个常见原因是错误的把“Has-A”当做“Is-A”。“Is-A”代表一个类是另一个类的一种；“Has-A”代表一个类是另一个类的一个角色，而不是另一个类的一个特殊种类。这是Coad条件的第一条。
 

下面类图中描述的例子。“人”被继承到“学生”、“经理”和“雇员”等子类。而实际上，学生”、“经理”和“雇员”分别描述一种角色，而“人”可以同时有几种不同的角色。比如，一个人既然是“经理”，就必然是“雇员”；而“人”可能同时还参加MBA课程，从而也是一个“学生”。使用继承来实现角色，则只能使每一个“人”具有Is-A角色，而且继承是静态的，这会使得一个“人”在成为“雇员”身份后，就永远为“雇员”，不能成为“学生”和“经理”，而这显然是不合理的。
 

在这里插入图片描述
 

这一错误的设计源自于把“角色”的等级结构和“人”的等级结构混淆起来，把“Has-A”角色误解为“Is -A”角色。因此要纠正这种错误，关键是区分“人”与“角色”的区别。下图所示的的设计就正确的做到了这一点。
 

在这里插入图片描述
 

从上图可以看出，每一个“人”都可以有一个以上的“角色”，所有一个“人”可以同时是“雇员”，又是“经理”，甚至同时又是“学生”。而且由于“人”与“角色”的耦合是通过合成的，因此，角色可以有动态的变化。一个“人”可以开始是“雇员”，然后晋升为“经理”，然后又由于他参加了MBA课程，又称为了“学生“。
 

当一个类是另一个类的角色时，不应当使用继承描述这种关系。
 

与里氏代换原则联合使用
 

里氏代换原则是继承复用的基石。如果在任何可以使用B类型的地方都可以使用S类型，那么S类型才可以称为B类型的子类型(SubType)，而B类型才能称为S类型的基类型(BaseType)。
 

换言之，只有当每一个S在任何情况下都是一种B的时候，才可以将S设计成B的子类。如果两个类的关系是“Has-A”关系而不是“Is -A”，这两个类一定违反里氏代换原则。
 

只有两个类满足里氏代换原则，才有可能是“Is -A”关系。
 

合成复用部分应用自：https://blog.csdn.net/u010832572/article/details/45007933
 

整篇主要转载自：
 

https://www.cnblogs.com/pony1223/p/7594803.html

                

        
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