设计模式-6大设计原则

目录

1、单一职责原则

2、里氏替换原则

3、依赖倒转原则

4、接口隔离原则

5、迪米特法则

6、开闭原则

7、合成/聚合复用原则


1、单一职责原则

 

what 什么是单一职责原则?

single responsibility principle

应该有且仅有一个原因引起类的变更。

一个接口包含了两个或多个职责,而且这两个或多个职责的变化不相互影响。

面向接口编程,对外公布的是接口而不是实现类。

 

why 为什么使用单一职责原则?单一职责原则有什么好处?

类的复杂性降低,实现什么职责都有清晰明确的定义;

可读性提高,复杂性降低,那当然可读性提高了;

可维护性提高,那当然了,可读性提高,那当然更容易维护了;

变更引起的风险降低,变更必不可少,接口要做的好的话,一个接口修改只对相应的实现类有影响,与其他接口无影响,这个是对项目非常大的帮助。

 

how 如何使用单一职责原则?

单一职责使用于接口、类、方法。

接口一定要做到单一职责,类设计尽量只有一个原因引起变化。

 

2、里氏替换原则

 

what 什么是里氏替换原则?

Liskov Substitution Principle LSP

所有引用基类的地方必须能透明的使用其子类的对象。

4层含义,如下:

1、子类必须完全实现父类的方法,在父类出现的地方,子类可以进行替换。

2、子类可以有自己的个性,在子类出现的地方,父类未必可以胜任。

3、覆盖或实现父类的方法时输入参数可以被放大,但用于背会被调用到。

4、覆盖或实现父类的方法时输出结果可以被缩小。

 

where 在哪些地方可以使用?适合用来解决什么问题?

在类中调用其他类时务必要使用父类或接口,如果不能使用父类或接口,则说明类的设计已经违背了LSP原则。

 

why 里氏替换原则有什么好处?

可扩展性增强

 

how 如何使用里氏替换原则?

 

3、依赖倒转原则

 

what 什么是依赖倒置原则?

Dependence Inversion Princeple

模块之间依赖通过抽象发生,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实现类

实现类依赖接口或抽象类

一句话总结:面向接口编程

 

where 在哪些地方可以使用?适合用来解决什么问题?

 

why 有什么好处或作用?

采用依赖倒置原则可以减少来之间的耦合性,提供系统的稳定性,降低并行开发引起的风险,提高代码的可读性和可维护性。

 

how 怎么使用依赖倒置原则?

对象依赖关系有3种方式类传递:

1)构造函数传递依赖对象

2)Setter方法传递依赖对象

3)接口声明依赖

 

实践经验:

1)每个类尽量都有接口或抽象类,或者抽象类和接口都具备

2)变量的表面类型尽量是接口或者抽象类

3)任何类都不应该从具体类派生

4)尽量不要覆写基类的方法

如果基类是一个抽象类,而这个方法已经实现了,子类尽量不要覆写。

类间依赖的是抽象,覆写了抽象方法,对依赖的稳定性会有一定的影响。

5)结合里氏替换原则使用

里氏替换原则:父类出现的地方子类就能出现。

结合本章我们得出了一个通俗的规则:接口负责定义public属性和方法,并且声明与其他对象的依赖关系。

抽象类负责公共构造部分的实现,实现类准确的实现业务逻辑,同时在适当的时候对父类进行细化。

 

4、接口隔离原则

 

what 什么是接口隔离原则?

Interface Segregation Principle

建立单一接口,不要建立庞大臃肿接口。接口要尽量细化,接口中的方法要尽量少。

与单一职责原则的区别:单一职责原则要求的是类和接口职责单一,注重的是职责,没有要求接口的方法减少

 

why 为什么使用接口隔离原则?

接口是设计时对外提供的契约,通过分散定义多个接口,可以预防未来变更扩散,提供系统的灵活性和可维护性。

接口隔离原则和其它设计原则一样,都是需要花费较多的时间和精力来进行设计和筹划,但是它带来了设计的灵活性,可以轻松应对需求变更。

 

how 如何使用接口隔离原则?

接口隔离原则是对接口进行规范约束,包含以下四层含义:

1)接口尽量小。根据接口隔离原则拆分接口时,必须首先满足单一职责原则。

2)接口要高内聚。高内聚就是提高接口、类、模块的处理能力,减少对外交互,即尽量少公布public方法。

3)定制服务。给各个访问者定制服务。

4)接口设计是有限度的。

 

实践经验:

1)一个接口只服务与一个子模块或业务逻辑

2)通过业务逻辑压缩接口中的public方法

3)已经被污染了的接口,尽量去改,若变更风险较大,则采用适配器模型进行转化处理

4)了解环境,拒绝盲从。深入了解业务,最好的接口出自你手。

 

5、迪米特法则

 

what 什么是迪米特法则?

Low Of Demeter

通俗的讲,就是一个类对自己需要耦合或调用的类应该知道最少。

 

深入理解迪米特法则:

1)只和朋友交流。

每个对象都必然会和其他对象有耦合关系,两个对象之间的耦合就成为朋友关系。

这种关系比如组合、聚合、依赖等。

什么是朋友类?出现在成员变量、方法的输入输出参数中的类被称为成员朋友类。

2)朋友之间也是有距离的。

迪米特法则要求类“小气”一点,尽量不要对外公布太多的public方法和非静态的public变量,尽量内敛,多使用private、default、protected等访问权限,如果成员变量或方法能加上final关键字,就不要让外部去改变它。

3)自己的就是自己的。

如果一个方法能放在本类中,就不要放到其他类。

4)谨慎使用Serializable。

 

6、开闭原则

 

what 什么是开闭原则?

对扩展开放,对修改关闭。简单来说,只可增加,不可修改。

 

7、合成/聚合复用原则

如果新对象的某些功能在别的已经创建好的对象里面已经实现,那么尽量使用别的对象提供的功能,使之成为新对象的一部分,而不要自己再创建。新对象通过向这些对象的委派达到复用已有的功能。

简而言之,要尽量使用合成/聚合,尽量不适用继承。

内容概要:该研究通过在黑龙江省某示范村进行24小时实地测试,比较了燃煤炉具与自动/手动进料生物质炉具的污染物排放特征。结果显示,生物质炉具相比燃煤炉具显著降低了PM2.5、CO和SO2的排放(自动进料分别降低41.2%、54.3%、40.0%;手动进料降低35.3%、22.1%、20.0%),但NOx排放未降低甚至有所增加。研究还发现,经济性和便利性是影响生物质炉具推广的重要因素。该研究不仅提供了实际排放数据支持,还通过Python代码详细复现了排放特征比较、减排效果计算和结果可视化,进一步探讨了燃料性质、动态排放特征、碳平衡计算以及政策建议。 适合人群:从事环境科学研究的学者、政府环保部门工作人员、能源政策制定者、关注农村能源转型的社会人士。 使用场景及目标:①评估生物质炉具在农村地区的推广潜力;②为政策制定者提供科学依据,优化补贴政策;③帮助研究人员深入了解生物质炉具的排放特征和技术改进方向;④为企业研发更高效的生物质炉具提供参考。 其他说明:该研究通过量数据分析和模拟,揭示了生物质炉具在实际应用中的优点和挑战,特别是NOx排放增加的问题。研究还提出了多项具体的技术改进方向和政策建议,如优化进料方式、提高热效率、建设本地颗粒厂等,为生物质炉具的广泛推广提供了可行路径。此外,研究还开发了一个智能政策建议生成系统,可以根据不同地区的特征定制化生成政策建议,为农村能源转型提供了有力支持。
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