JAVA设计模式(一) -- JAVA中的设计原则与设计模式类型概括

（一）设计模式类型概括

设计模式（GOF）分为三种类型：
一、创建型模式：单例模式、抽象工厂模式、建造者模式、工厂模式、原型模式。
二、结构型模式：适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式。
三、行为型模式：模版方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式、访问者模式。

（二）设计原则

（1）：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。

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。

public class Square{//正方形
	private double length;
    // getters/setters ...
}

//具体调用
public class app{
	//面积
	public double area(Square square){
		return square.getLength() * square.getLength();
	}
}

这时若要加一个圆形类使用,则需要修改app中的计算面积的方法。

public class Circle{//圆形
	private double radius;
    // getters/setters ...
}
//具体调用
public class app{
	//面积
	public double area(Object figure){
		if (figure instanceof Square) {
        	Square square = (Square)square ;
            area = (square.getLength() * square.getHeight());                
        } else if (figure instanceof Circle) {
            Circle circle = (Circle)figure;
            area = circle.getRadius() * cirlce.getRadius() * Math.PI;
        }
		return area;
	}
}

依据开闭原则优化代码：易修改，调用更为简便

public interface Figure{public double calculateArea();}
public class Circle implements Figure{
	...
	public double calculateArea(){
		return this.getRadius() * this.getRadius() * Math.PI;
	}
}
public class Square implements Figure{
	...
	public double calculateArea(){
		return this.getLength() * this.getLength();
	}
}
//具体调用
public class app(){
	//面积
	public double area(Figure figure){
		return figure.calculateArea();
	}
}

（2）：里氏替换原则

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。

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。

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。

（3）：依赖倒置原则

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。

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。

（4）：单一职责原则

定义：不要存在多于一个导致类变更的原因。通俗的说，即一个类只负责一项职责。

问题由来：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。

解决方案：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。

（5）：接口隔离原则

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。

（6）：迪米特法则

定义：一个对象应该对其他对象保持最少的了解。(Only talk to your immedate friends)

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。例如，A类有B类，C类的引用，B类又有C类的引用，可以将A类中对C类的使用委托B类去执行。