Java设计模式中的七大原则详细讲解

Java设计模式中的七大原则详细讲解

1. 单一职责原则

单一职责原则（Single Responsibility Principle，SRP）指的是一个类或者模块只负责完成一个职责或功能。如果一个类职责过多可能导致其难以维护，因此需要将其拆分成多个类。

例如，我们有一个 User 类，其职责包括用户登录和注册，查看用户信息等。如果我们将用户登录和注册另外封装成一个 Auth 类，那么 User 类就只需要负责处理查看用户信息这个职责，代码会更加清晰易懂。

2. 开闭原则

开闭原则（Open-Closed Principle，OCP）指的是一个软件实体应该对扩展开放，对修改关闭。也就是说，在不修改原有代码的前提下，能够扩展新的功能。这样可以提高程序的复用性和可维护性。

例如，我们有一个 Animal 类，其具有类似于 run()、sleep() 等方法。现在我们需要扩展一些新的行为，比如 fly()，我们可以采用继承的方式，在原有代码基础上新增一个 Bird 类，并实现 fly() 方法，这样就实现了对扩展开发，对修改关闭。

3. 里氏替换原则

里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，LSP）是基于面向对象设计基本特征之一——继承而引入的。它指出，如果一个程序使用的是父类对象的话，那么一定可以使用其子类来进行替换，而不会影响程序的正确性。

例如，我们有一个抽象的 Shape 类，其有一个计算面积的方法。现在我们在这个基础上分别拓展出了 Triangle 和 Rectangle 类，并分别实现了计算自己面积的方法。此时，我们可以将 Triangle 和 Rectangle 对象作为 Shape 对象使用，以便进行统一的处理。

4. 接口隔离原则

接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）指的是多个客户端不应该依赖着他们不需要的接口。这主要是为了避免类的接口过于臃肿而不好维护，同时也可以避免各种与实际需求不符的问题。

例如，我们有一个 Calculator 接口，其中定义了基本的 add()、subtract() 等方法。如果客户端仅仅需要使用 add() 方法，那么我们可以将其定义为单独的 Adder 接口，避免客户端依赖接口过于臃肿。

5. 依赖倒置原则

依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle，DIP）是指高层模块不应该依赖底层模块，而是应该依赖其抽象。同时，抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。

例如，我们有一个 Database 类，其提供数据库的增删改查一系列方法。如果我们在主程序中直接调用这些方法，那么主程序将会与 Database 类产生强耦合，而且会导致代码难以维护和修改。相反，我们可以定义一个 IDatabase 接口，主程序通过该接口与 Database 类产生关联，这样就能使得主程序的修改对 Database 类的修改产生最小影响。

6. 迪米特法则

迪米特法则（Law of Demeter，LOD）又称最小知识原则（Least Knowledge Principle，LKP），是指一个对象应该对其他对象有尽可能少的了解。也就是说，与其他对象的交互应该尽可能地限制在最小化的范围内。这样可以降低对象之间的耦合度，从而提高软件系统的稳定性和可维护性。

例如，我们有一个 Car 类，其内部需要包含 Engine、Wheel、Light 等多个零件。如果我们在 Car 类中直接调用这些零件的方法，那么将会导致代码的瘤背软，难以扩展和维护。相反，我们可以在 Car 类中仅包含这些零件的引用，在需要调用相关零件的方法时，以参数的方式引入，就能践行最小化知识原则，降低对象间的耦合。

7. 合成复用原则

合成复用原则（Composite Reuse Principle，CRP）是指在设计时应当优先使用对象组合，而不是继承。通过使用对象组合，可以灵活的对象的功能，并且可以避免继承所带来的紧耦合关系。

例如，我们有一个 Person 类，其中包含 Head、Arm 和 Leg 等多个部件。如果我们采用继承的方式来拓展 Man 和 Woman 类，那么就会导致代码的耦合度太高。相反，我们可以采用对象组合的方式，将 Head、Arm 和 Leg 等部件定义为对象，并在 Person 中引用这些对象，这样就可以灵活地拓展 Man 和 Woman 类了。

以上七大原则，是实际编程中必须遵守的基本规则，能够提高代码的质量和可维护性。