为了让Java程序员编写高质量的面向对象代码,需要了解并应用常见的面向对象设计原则。下面介绍的是10个Java程序员熟悉的面向对象设计原则的完整攻略。
1. 单一职责原则(SRP)
单一职责原则规定一个类只有一个职责,即一个类只负责实现单一的功能。如果一个类承担了多个职责,则这个类变得难以修改,测试和复用,会导致代码的混乱和不可维护性。
示例说明:例如,假设我们有一个User类,它负责保存用户的信息,同时也负责用户账户的操作,例如登录和注册。这违反了SRP原则,我们应将User类拆分为UserInfo类和UserAccount类,分别负责保存用户信息和处理用户账户操作。
2. 开闭原则(OCP)
开闭原则规定软件实体(类、模块、函数等)对扩展开放,对修改关闭。这意味着当需求变化时,我们应该尝试扩展已有的代码而不是修改代码本身,避免产生不必要的依赖。
示例说明:例如,有一个Shape抽象类和其子类Circle和Square,我们可以通过增加一个新的Triangle子类来扩展Shape类,而无需修改Shape类本身。
3. 里氏替换原则(LSP)
里氏替换原则是指一个类型的实例应该能够替换它的父类型,而不影响系统的正确性。换言之,子类应该遵循其父类的契约,不应该破坏父类的行为。
示例说明:例如,假设有一个Animal父类和其子类Bird和Fish,当我们在代码中使用Animal时,我们应该能够用Bird或Fish来替换它,而不影响系统的功能和正确性。
4. 接口隔离原则(ISP)
接口隔离原则指应该将不同的功能分离到不同的接口中,避免一个接口包含太多无关的方法。这样可以使接口更加清晰简洁,避免出现不必要的依赖。
示例说明:例如,假设有一个Printer类,其中包含display()和scan()两个方法,我们可以拆分成Displayable和Scannable接口,然后让Printer类分别实现这两个接口,这样可以使接口更加清晰明了。
5. 依赖倒置原则(DIP)
依赖倒置原则指高层模块不应该依赖低层模块,二者都应该依赖其抽象。具体来说,高层模块应该通过抽象接口来依赖低层模块,而不是直接依赖具体实现。
示例说明:例如,假设有一个Car类和Engine类,我们可以使用抽象的ICar和IEngine接口,让Car类依赖ICar接口,Engine类依赖IEngine接口,来实现高层模块和低层模块的解耦。
6. 迪米特法则(LKP)
迪米特法则也称为最少知识原则,指一个对象应该对其他对象保持最少的了解。尽量减少对象与对象之间的直接耦合,而是通过中间层来进行沟通。
示例说明:例如,如果一个Person类需要获得一个TeamLeader的名称,它可以通过TeamLeader类的getName()方法来获取该名称,而不是直接访问TeamLeader类。
7. 组合/聚合复用原则(CARP)
组合/聚合复用原则是指将复杂的对象组合成更简单的对象来实现复用。组合是通过将其他对象合成新的对象,而聚合则是通过持有其他对象来实现。
示例说明:例如,使用Java集合类实现该原则,可以通过将多个简单的对象合并成List或Map对象来实现复用。
8. 责任链模式
责任链模式是指将请求沿着处理链上的对象传递,直到有一个对象处理该请求为止。这样可以避免请求的发送者和接收者之间的直接耦合,增加程序的灵活性和扩展性。
示例说明:例如,订单处理系统可能需要进行多级审核和审批,我们可以使用责任链模式来将请求发送到处理链上的下一个处理器,直到请求被处理完为止。
9. 工厂模式
工厂模式是指将对象的创建过程从其使用过程中分离出来,以达到解耦、复用和扩展的目的。工厂模式通常提供一个通用的接口,用于创建不同类型的对象。
示例说明:例如,假设我们需要创建不同类型的Shape对象,我们可以通过工厂模式来实现代码的复用和解耦。
10. 观察者模式
观察者模式是指当一个对象的状态发生变化时,会自动通知其他相关对象,使它们能够做出响应。观察者模式可以帮助我们实现对象之间的解耦和交互。
示例说明:例如,假设我们需要对系统中用户发生的某些事件进行监控和记录,我们可以使用观察者模式来实现该需求。当用户发生事件时,我们可以通知观察者对象来做出响应。
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