java七大設(shè)計(jì)原則

1.開閉原則（Open?Close?Principle）

定義：一個(gè)軟件實(shí)體如類、模塊和函數(shù)應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改關(guān)閉。

????開放-封閉原則的意思就是說，你設(shè)計(jì)的時(shí)候，時(shí)刻要考慮，盡量讓這個(gè)類是足夠好，寫好了就不要去修改了，如果新需求來，我們?cè)黾右恍╊惥屯晔铝?#xff0c;原來的代碼能不動(dòng)則不動(dòng)。這個(gè)原則有兩個(gè)特性，一個(gè)是說“對(duì)于擴(kuò)展是開放的”，另一個(gè)是說“對(duì)于更改是封閉的”。面對(duì)需求，對(duì)程序的改動(dòng)是通過增加新代碼進(jìn)行的，而不是更改現(xiàn)有的代碼。這就是“開放-封閉原則”的精神所在

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2.里氏代換原則（Liskov?Substitution?Principle）

定義1：如果對(duì)每一個(gè)類型為?T1的對(duì)象?o1，都有類型為?T2?的對(duì)象o2，使得以?T1定義的所有程序?P?在所有的對(duì)象?o1?都代換成?o2?時(shí)，程序?P?的行為沒有發(fā)生變化，那么類型?T2?是類型?T1?的子類型。

定義2：子類型必須能夠替換掉它們的父類型。
????描述：一個(gè)軟件實(shí)體如果使用的是一個(gè)父類的話，那么一定適用于其子類，而且它察覺不出父類對(duì)象和子類對(duì)象的區(qū)別，也就是說，在軟件里面，把父類都替換成它的子類，程序的行為沒有變化
例子：在生物學(xué)分類上，企鵝是一種鳥，但在編程世界里，企鵝卻不能繼承鳥。在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)時(shí)，子類擁有父類所有非private的行為和屬性，鳥會(huì)飛，但企鵝不會(huì)飛，所以企鵝不能繼承鳥類。

????只有當(dāng)子類可以替換掉父類，軟件單位的功能不受影響時(shí)，父類才能真正被復(fù)用，而子類也能夠在父類的基礎(chǔ)上增加新的行為，正是有里氏代換原則，使得繼承復(fù)用成為了可能。正是由于子類型的可替換性才使得使用父類類型的模塊在無需修改的情況下就可以擴(kuò)展，不然還談什么擴(kuò)展開放，修改關(guān)閉呢

里氏替換原則通俗的來講就是：子類可以擴(kuò)展父類的功能，但不能改變父類原有的功能。它包含以下4層含義：

1.子類可以實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法，但不能覆蓋父類的非抽象方法。

2.子類中可以增加自己特有的方法。

3.當(dāng)子類的方法重載父類的方法時(shí)，方法的前置條件（即方法的形參）要比父類方法的輸入?yún)?shù)更寬松。

4.當(dāng)子類的方法實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法時(shí)，方法的后置條件（即方法的返回值）要比父類更嚴(yán)格。

????看上去很不可思議，因?yàn)槲覀儠?huì)發(fā)現(xiàn)在自己編程中常常會(huì)違反里氏替換原則，程序照樣跑的好好的。所以大家都會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問，假如我非要不遵循里氏替換原則會(huì)有什么后果？

后果就是：你寫的代碼出問題的幾率將會(huì)大大增加。

3.依賴倒轉(zhuǎn)原則（Dependence?Inversion?Principle）

定義：高層模塊不應(yīng)該依賴低層模塊，二者都應(yīng)該依賴其抽象；抽象不應(yīng)該依賴細(xì)節(jié)；細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴抽象。即針對(duì)接口編程，不要針對(duì)實(shí)現(xiàn)編程

????依賴倒轉(zhuǎn)其實(shí)就是誰也不要依靠誰，除了約定的接口，大家都可以靈活自如。依賴倒轉(zhuǎn)可以說是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的標(biāo)志，用哪種語言來編寫程序不重要，如果編寫時(shí)考慮的都是如何針對(duì)抽象編程而不是針對(duì)細(xì)節(jié)編程，即程序中所有的依賴關(guān)系都是終止于抽象類或者接口，那就是面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，反之那就是過程化的設(shè)計(jì)了。如果設(shè)計(jì)的各個(gè)部件或類相互依賴，這樣就是耦合度高，難以維護(hù)和擴(kuò)展，這也就體現(xiàn)不出面向?qū)ο蟮暮锰幜恕?/p>

????依賴倒轉(zhuǎn)原則，好比一個(gè)團(tuán)隊(duì)，有需求組，開發(fā)組，測試組，開發(fā)組和測試組都是面對(duì)同樣的需求后，做自己相應(yīng)的工作，而不應(yīng)該是測試組按照開發(fā)組理解的需求去做測試用例，也就是說開發(fā)組和測試組都是直接面向需求組工作，大家的目的是一樣的，保證產(chǎn)品按時(shí)上線，需求是不依賴于開發(fā)和測試的。

????依賴倒置原則基于這樣一個(gè)事實(shí)：相對(duì)于細(xì)節(jié)的多變性，抽象的東西要穩(wěn)定的多。以抽象為基礎(chǔ)搭建起來的架構(gòu)比以細(xì)節(jié)為基礎(chǔ)搭建起來的架構(gòu)要穩(wěn)定的多。在java中，抽象指的是接口或者抽象類，細(xì)節(jié)就是具體的實(shí)現(xiàn)類，使用接口或者抽象類的目的是制定好規(guī)范和契約，而不去涉及任何具體的操作，把展現(xiàn)細(xì)節(jié)的任務(wù)交給他們的實(shí)現(xiàn)類去完成。

????依賴倒置原則的中心思想是面向接口編程，傳遞依賴關(guān)系有三種方式，以上的說的是是接口傳遞，另外還有兩種傳遞方式：構(gòu)造方法傳遞和setter方法傳遞，相信用過Spring框架的，對(duì)依賴的傳遞方式一定不會(huì)陌生。

在實(shí)際編程中，我們一般需要做到如下3點(diǎn)：

低層模塊盡量都要有抽象類或接口，或者兩者都有。

變量的聲明類型盡量是抽象類或接口。

使用繼承時(shí)遵循里氏替換原則。

????總之，依賴倒置原則就是要我們面向接口編程，理解了面向接口編程，也就理解了依賴倒置。

4.接口隔離原則（Interface?Segregation?Principle）

???接口隔離原則的含義是：建立單一接口，不要建立龐大臃腫的接口，盡量細(xì)化接口，接口中的方法盡量少。也就是說，我們要為各個(gè)類建立專用的接口，而不要試圖去建立一個(gè)很龐大的接口供所有依賴它的類去調(diào)用。在程序設(shè)計(jì)中，依賴幾個(gè)專用的接口要比依賴一個(gè)綜合的接口更靈活。接口是設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)外部設(shè)定的“契約”，通過分散定義多個(gè)接口，可以預(yù)防外來變更的擴(kuò)散，提高系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性。

???說到這里，很多人會(huì)覺的接口隔離原則跟單一職責(zé)原則很相似，其實(shí)不然。其一，單一職責(zé)原則原注重的是職責(zé)；而接口隔離原則注重對(duì)接口依賴的隔離。其二，單一職責(zé)原則主要是約束類，其次才是接口和方法，它針對(duì)的是程序中的實(shí)現(xiàn)和細(xì)節(jié)；而接口隔離原則主要約束接口接口，主要針對(duì)抽象，針對(duì)程序整體框架的構(gòu)建。

采用接口隔離原則對(duì)接口進(jìn)行約束時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

1.?接口盡量小，但是要有限度。對(duì)接口進(jìn)行細(xì)化可以提高程序設(shè)計(jì)靈活性是不掙的事實(shí)，但是如果過小，則會(huì)造成接口數(shù)量過多，使設(shè)計(jì)復(fù)雜化。所以一定要適度。

2.?為依賴接口的類定制服務(wù)，只暴露給調(diào)用的類它需要的方法，它不需要的方法則隱藏起來。只有專注地為一個(gè)模塊提供定制服務(wù)，才能建立最小的依賴關(guān)系。

3.?提高內(nèi)聚，減少對(duì)外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

???運(yùn)用接口隔離原則，一定要適度，接口設(shè)計(jì)的過大或過小都不好。設(shè)計(jì)接口的時(shí)候，只有多花些時(shí)間去思考和籌劃，才能準(zhǔn)確地實(shí)踐這一原則。

4.組合/聚合復(fù)用原則

就是說要盡量的使用合成和聚合，而不是繼承關(guān)系達(dá)到復(fù)用的目的
該原則就是在一個(gè)新的對(duì)象里面使用一些已有的對(duì)象，使之成為新對(duì)象的一部分：新的對(duì)象通過向這些對(duì)象的委派達(dá)到復(fù)用已有功能的目的。
??????其實(shí)這里最終要的地方就是區(qū)分“has-a”和“is-a”的區(qū)別。相對(duì)于合成和聚合，
繼承的缺點(diǎn)在于：父類的方法全部暴露給子類。父類如果發(fā)生變化，子類也得發(fā)生變化。聚合的復(fù)用的時(shí)候就對(duì)另外的類依賴的比較的少。。
合成/聚合復(fù)用
①?優(yōu)點(diǎn)：
新對(duì)象存取成分對(duì)象的唯一方法是通過成分對(duì)象的接口；
?這種復(fù)用是黑箱復(fù)用，因?yàn)槌煞謱?duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)是新對(duì)象所看不見的；

?這種復(fù)用支持包裝；
這種復(fù)用所需的依賴較少；
每一個(gè)新的類可以將焦點(diǎn)集中在一個(gè)任務(wù)上；
?這種復(fù)用可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)進(jìn)行，新對(duì)象可以使用合成/聚合關(guān)系將新的責(zé)任委派到合適的對(duì)象。
②?缺點(diǎn)：
通過這種方式復(fù)用建造的系統(tǒng)會(huì)有較多的對(duì)象需要管理。

繼承復(fù)用
①?優(yōu)點(diǎn)：
??新的實(shí)現(xiàn)較為容易，因?yàn)榛惖拇蟛糠止δ芸梢酝ㄟ^繼承關(guān)系自動(dòng)進(jìn)入派生類；
??修改或擴(kuò)展繼承而來的實(shí)現(xiàn)較為容易。
②?缺點(diǎn)：
??繼承復(fù)用破壞包裝，因?yàn)槔^承將基類的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)暴露給派生類，這種復(fù)用也稱為白箱復(fù)用；
??如果基類的實(shí)現(xiàn)發(fā)生改變，那么派生類的實(shí)現(xiàn)也不得不發(fā)生改變；
??從基類繼承而來的實(shí)現(xiàn)是靜態(tài)的，不可能在運(yùn)行時(shí)發(fā)生改變，不夠靈活。
6.迪米特法則（Law?Of?Demeter）

????迪米特法則其根本思想，是強(qiáng)調(diào)了類之間的松耦合，類之間的耦合越弱,越有利于復(fù)用，一個(gè)處在弱耦合的類被修改，不會(huì)對(duì)有關(guān)系的類造成影響，也就是說，信息的隱藏促進(jìn)了軟件的復(fù)用。

????自從我們接觸編程開始，就知道了軟件編程的總的原則：低耦合，高內(nèi)聚。無論是面向過程編程還是面向?qū)ο缶幊?#xff0c;只有使各個(gè)模塊之間的耦合盡量的低，才能提高代碼的復(fù)用率。低耦合的優(yōu)點(diǎn)不言而喻，但是怎么樣編程才能做到低耦合呢？那正是迪米特法則要去完成的。

????迪米特法則又叫最少知道原則，最早是在1987年由美國Northeastern?University的Ian?Holland提出。通俗的來講，就是一個(gè)類對(duì)自己依賴的類知道的越少越好。也就是說，對(duì)于被依賴的類來說，無論邏輯多么復(fù)雜，都盡量地的將邏輯封裝在類的內(nèi)部，對(duì)外除了提供的public方法，不對(duì)外泄漏任何信息。迪米特法則還有一個(gè)更簡單的定義：只與直接的朋友通信。首先來解釋一下什么是直接的朋友：每個(gè)對(duì)象都會(huì)與其他對(duì)象有耦合關(guān)系，只要兩個(gè)對(duì)象之間有耦合關(guān)系，我們就說這兩個(gè)對(duì)象之間是朋友關(guān)系。耦合的方式很多，依賴、關(guān)聯(lián)、組合、聚合等。其中，我們稱出現(xiàn)成員變量、方法參數(shù)、方法返回值中的類為直接的朋友，而出現(xiàn)在局部變量中的類則不是直接的朋友。也就是說，陌生的類最好不要作為局部變量的形式出現(xiàn)在類的內(nèi)部。

一句話總結(jié)就是：一個(gè)對(duì)象應(yīng)該對(duì)其他對(duì)象保持最少的了解。

7.單一職責(zé)原則（Single?Responsibility?Principle）

定義：不要存在多于一個(gè)導(dǎo)致類變更的原因。通俗的說，即一個(gè)類只負(fù)責(zé)一項(xiàng)職責(zé)，應(yīng)該僅有一個(gè)引起它變化的原因

????說到單一職責(zé)原則，很多人都會(huì)不屑一顧。因?yàn)樗唵瘟恕Ｉ杂薪?jīng)驗(yàn)的程序員即使從來沒有讀過設(shè)計(jì)模式、從來沒有聽說過單一職責(zé)原則，在設(shè)計(jì)軟件時(shí)也會(huì)自覺的遵守這一重要原則，因?yàn)檫@是常識(shí)。在軟件編程中，誰也不希望因?yàn)樾薷牧艘粋€(gè)功能導(dǎo)致其他的功能發(fā)生故障。而避免出現(xiàn)這一問題的方法便是遵循單一職責(zé)原則。雖然單一職責(zé)原則如此簡單，并且被認(rèn)為是常識(shí)，但是即便是經(jīng)驗(yàn)豐富的程序員寫出的程序，也會(huì)有違背這一原則的代碼存在。為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？因?yàn)橛新氊?zé)擴(kuò)散。所謂職責(zé)擴(kuò)散，就是因?yàn)槟撤N原因，職責(zé)P被分化為粒度更細(xì)的職責(zé)P1和P2。

遵循單一職責(zé)原的優(yōu)點(diǎn)有：

1.可以降低類的復(fù)雜度，一個(gè)類只負(fù)責(zé)一項(xiàng)職責(zé)，其邏輯肯定要比負(fù)責(zé)多項(xiàng)職責(zé)簡單的多；

2.提高類的可讀性，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性；

3.變更引起的風(fēng)險(xiǎn)降低，變更是必然的，如果單一職責(zé)原則遵守的好，當(dāng)修改一個(gè)功能時(shí)，可以顯著降低對(duì)其他功能的影響。

需要說明的一點(diǎn)是單一職責(zé)原則不只是面向?qū)ο缶幊趟枷胨赜械?#xff0c;只要是模塊化的程序設(shè)計(jì)，都需要遵循這一重要原則。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java七大设计原则的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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