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設(shè)計(jì)模式六大原則（1）：?jiǎn)我宦氊?zé)原則
定義：不要存在多于一個(gè)導(dǎo)致類變更的原因。通俗的說(shuō)，即一個(gè)類只負(fù)責(zé)一項(xiàng)職責(zé)。
問(wèn)題由來(lái)：類T負(fù)責(zé)兩個(gè)不同的職責(zé)：職責(zé)P1，職責(zé)P2。當(dāng)由于職責(zé)P1需求發(fā)生改變而需要修改類T時(shí)，有可能會(huì)導(dǎo)致原本運(yùn)行正常的職責(zé)P2功能發(fā)生故障。
解決方案：遵循單一職責(zé)原則。分別建立兩個(gè)類T1、T2，使T1完成職責(zé)P1功能，T2完成職責(zé)P2功能。這樣，當(dāng)修改類T1時(shí)，不會(huì)使職責(zé)P2發(fā)生故障風(fēng)險(xiǎn)；同理，當(dāng)修改T2時(shí)，也不會(huì)使職責(zé)P1發(fā)生故障風(fēng)險(xiǎn)。
說(shuō)到單一職責(zé)原則，很多人都會(huì)不屑一顧。因?yàn)樗?jiǎn)單了。稍有經(jīng)驗(yàn)的程序員即使從來(lái)沒(méi)有讀過(guò)設(shè)計(jì)模式、從來(lái)沒(méi)有聽說(shuō)過(guò)單一職責(zé)原則，在設(shè)計(jì)軟件時(shí)也會(huì)自覺(jué)的遵守這一重要原則，因?yàn)檫@是常識(shí)。在軟件編程中，誰(shuí)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(wèn)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(jiǎn)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。
比如：類T只負(fù)責(zé)一個(gè)職責(zé)P，這樣設(shè)計(jì)是符合單一職責(zé)原則的。后來(lái)由于某種原因，也許是需求變更了，也許是程序的設(shè)計(jì)者境界提高了，需要將職責(zé)P細(xì)分為粒度更細(xì)的職責(zé)P1，P2，這時(shí)如果要使程序遵循單一職責(zé)原則，需要將類T也分解為兩個(gè)類T1和T2，分別負(fù)責(zé)P1、P2兩個(gè)職責(zé)。但是在程序已經(jīng)寫好的情況下，這樣做簡(jiǎn)直太費(fèi)時(shí)間了。所以，簡(jiǎn)單的修改類T，用它來(lái)負(fù)責(zé)兩個(gè)職責(zé)是一個(gè)比較不錯(cuò)的選擇，雖然這樣做有悖于單一職責(zé)原則。（這樣做的風(fēng)險(xiǎn)在于職責(zé)擴(kuò)散的不確定性，因?yàn)槲覀儾粫?huì)想到這個(gè)職責(zé)P，在未來(lái)可能會(huì)擴(kuò)散為P1，P2，P3，P4……Pn。所以記住，在職責(zé)擴(kuò)散到我們無(wú)法控制的程度之前，立刻對(duì)代碼進(jìn)行重構(gòu)。）
舉例說(shuō)明，用一個(gè)類描述動(dòng)物呼吸這個(gè)場(chǎng)景：
class Animal{
public void breathe（String animal）{
System.out.println（animal+“呼吸空氣”）;
}
}
public class Client{
public static void main（String［］ args）{
Animal animal = new Animal（）;
animal.breathe（“牛”）;
animal.breathe（“羊”）;
animal.breathe（“豬”）;
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
牛呼吸空氣
羊呼吸空氣
豬呼吸空氣
程序上線后，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題了，并不是所有的動(dòng)物都呼吸空氣的，比如魚就是呼吸水的。修改時(shí)如果遵循單一職責(zé)原則，需要將Animal類細(xì)分為陸生動(dòng)物類Terrestrial，水生動(dòng)物Aquatic，代碼如下：
class Terrestrial{
public void breathe（String animal）{
System.out.println（animal+“呼吸空氣”）;
}
}
class Aquatic{
public void breathe（String animal）{
System.out.println（animal+“呼吸水”）;
}
}
public class Client{
public static void main（String［］ args）{
Terrestrial terrestrial = new Terrestrial（）;
terrestrial.breathe（“?！保?
terrestrial.breathe（“羊”）;
terrestrial.breathe（“豬”）;
Aquatic aquatic = new Aquatic（）;
aquatic.breathe（“魚”）;
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
牛呼吸空氣
羊呼吸空氣
豬呼吸空氣
魚呼吸水
我們會(huì)發(fā)現(xiàn)如果這樣修改花銷是很大的，除了將原來(lái)的類分解之外，還需要修改客戶端。而直接修改類Animal來(lái)達(dá)成目的雖然違背了單一職責(zé)原則，但花銷卻小的多，代碼如下：
class Animal{
public void breathe（String animal）{
if（“魚”.equals（animal））{
System.out.println（animal+“呼吸水”）;
}else{
System.out.println（animal+“呼吸空氣”）;
}
}
}
public class Client{
public static void main（String［］ args）{
Animal animal = new Animal（）;
animal.breathe（“牛”）;
animal.breathe（“羊”）;
animal.breathe（“豬”）;
animal.breathe（“魚”）;
}
}
可以看到，這種修改方式要簡(jiǎn)單的多。但是卻存在著隱患：有一天需要將魚分為呼吸淡水的魚和呼吸海水的魚，則又需要修改Animal類的breathe方法，而對(duì)原有代碼的修改會(huì)對(duì)調(diào)用“豬”“牛”“羊”等相關(guān)功能帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，也許某一天你會(huì)發(fā)現(xiàn)程序運(yùn)行的結(jié)果變?yōu)椤芭：粑绷恕＿@種修改方式直接在代碼級(jí)別上違背了單一職責(zé)原則，雖然修改起來(lái)最簡(jiǎn)單，但隱患卻是最大的。還有一種修改方式：
class Animal{
public void breathe（String animal）{
System.out.println（animal+“呼吸空氣”）;
}
public void breathe2（String animal）{
System.out.println（animal+“呼吸水”）;
}
}
public class Client{
public static void main（String［］ args）{
Animal animal = new Animal（）;
animal.breathe（“牛”）;
animal.breathe（“羊”）;
animal.breathe（“豬”）;
animal.breathe2（“魚”）;
}
}
可以看到，這種修改方式?jīng)]有改動(dòng)原來(lái)的方法，而是在類中新加了一個(gè)方法，這樣雖然也違背了單一職責(zé)原則，但在方法級(jí)別上卻是符合單一職責(zé)原則的，因?yàn)樗](méi)有動(dòng)原來(lái)方法的代碼。這三種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，那么在實(shí)際編程中，采用哪一中呢？其實(shí)這真的比較難說(shuō)，需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定。我的原則是：只有邏輯足夠簡(jiǎn)單，才可以在代碼級(jí)別上違反單一職責(zé)原則；只有類中方法數(shù)量足夠少，才可以在方法級(jí)別上違反單一職責(zé)原則；
例如本文所舉的這個(gè)例子，它太簡(jiǎn)單了，它只有一個(gè)方法，所以，無(wú)論是在代碼級(jí)別上違反單一職責(zé)原則，還是在方法級(jí)別上違反，都不會(huì)造成太大的影響。實(shí)際應(yīng)用中的類都要復(fù)雜的多，一旦發(fā)生職責(zé)擴(kuò)散而需要修改類時(shí)，除非這個(gè)類本身非常簡(jiǎn)單，否則還是遵循單一職責(zé)原則的好。
遵循單一職責(zé)原的優(yōu)點(diǎn)有：
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(jiǎn)單的多；
提高類的可讀性，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性；
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(shuō)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?，只要是模塊化的程序設(shè)計(jì)，都適用單一職責(zé)原則。
設(shè)計(jì)模式六大原則（2）：里氏替換原則
肯定有不少人跟我剛看到這項(xiàng)原則的時(shí)候一樣，對(duì)這個(gè)原則的名字充滿疑惑。其實(shí)原因就是這項(xiàng)原則最早是在1988年，由麻省理工學(xué)院的一位姓里的女士（Barbara Liskov）提出來(lái)的。
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(méi)有發(fā)生變化，那么類型 T2 是類型 T1 的子類型。
定義2：所有引用基類的地方必須能透明地使用其子類的對(duì)象。
問(wèn)題由來(lái)：有一功能P1，由類A完成?，F(xiàn)需要將功能P1進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展后的功能為P，其中P由原有功能P1與新功能P2組成。新功能P由類A的子類B來(lái)完成，則子類B在完成新功能P2的同時(shí)，有可能會(huì)導(dǎo)致原有功能P1發(fā)生故障。
解決方案：當(dāng)使用繼承時(shí)，遵循里氏替換原則。類B繼承類A時(shí)，除添加新的方法完成新增功能P2外，盡量不要重寫父類A的方法，也盡量不要重載父類A的方法。
繼承包含這樣一層含義：父類中凡是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)好的方法（相對(duì)于抽象方法而言），實(shí)際上是在設(shè)定一系列的規(guī)范和契約，雖然它不強(qiáng)制要求所有的子類必須遵從這些契約，但是如果子類對(duì)這些非抽象方法任意修改，就會(huì)對(duì)整個(gè)繼承體系造成破壞。而里氏替換原則就是表達(dá)了這一層含義。
繼承作為面向?qū)ο笕筇匦灾?，在給程序設(shè)計(jì)帶來(lái)巨大便利的同時(shí)，也帶來(lái)了弊端。比如使用繼承會(huì)給程序帶來(lái)侵入性，程序的可移植性降低，增加了對(duì)象間的耦合性，如果一個(gè)類被其他的類所繼承，則當(dāng)這個(gè)類需要修改時(shí)，必須考慮到所有的子類，并且父類修改后，所有涉及到子類的功能都有可能會(huì)產(chǎn)生故障。
舉例說(shuō)明繼承的風(fēng)險(xiǎn)，我們需要完成一個(gè)兩數(shù)相減的功能，由類A來(lái)負(fù)責(zé)。
class A{
public int func1（int a， int b）{
return a-b;
}
}
public class Client{
public static void main（String［］ args）{
A a = new A（）;
System.out.println（“100-50=”+a.func1（100， 50））;
System.out.println（“100-80=”+a.func1（100， 80））;
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
100-50=50
100-80=20
后來(lái)，我們需要增加一個(gè)新的功能：完成兩數(shù)相加，然后再與100求和，由類B來(lái)負(fù)責(zé)。即類B需要完成兩個(gè)功能：
兩數(shù)相減。
兩數(shù)相加，然后再加100。
由于類A已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)功能，所以類B繼承類A后，只需要再完成第二個(gè)功能就可以了，代碼如下：
class B extends A{
public int func1（int a， int b）{
return a+b;
}
public int func2（int a， int b）{
return func1（a，b）+100;
}
}
public class Client{
public static void main（String［］ args）{
B b = new B（）;
System.out.println（“100-50=”+b.func1（100， 50））;
System.out.println（“100-80=”+b.func1（100， 80））;
System.out.println（“100+20+100=”+b.func2（100， 20））;
}
}
類B完成后，運(yùn)行結(jié)果：
100-50=150
100-80=180
100+20+100=220
我們發(fā)現(xiàn)原本運(yùn)行正常的相減功能發(fā)生了錯(cuò)誤。原因就是類B在給方法起名時(shí)無(wú)意中重寫了父類的方法，造成所有運(yùn)行相減功能的代碼全部調(diào)用了類B重寫后的方法，造成原本運(yùn)行正常的功能出現(xiàn)了錯(cuò)誤。在本例中，引用基類A完成的功能，換成子類B之后，發(fā)生了異常。在實(shí)際編程中，我們常常會(huì)通過(guò)重寫父類的方法來(lái)完成新的功能，這樣寫起來(lái)雖然簡(jiǎn)單，但是整個(gè)繼承體系的可復(fù)用性會(huì)比較差，特別是運(yùn)用多態(tài)比較頻繁時(shí)，程序運(yùn)行出錯(cuò)的幾率非常大。如果非要重寫父類的方法，比較通用的做法是：原來(lái)的父類和子類都繼承一個(gè)更通俗的基類，原有的繼承關(guān)系去掉，采用依賴、聚合，組合等關(guān)系代替。
里氏替換原則通俗的來(lái)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：
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。
子類中可以增加自己特有的方法。
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參數(shù)更寬松。
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(wèn)，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(wèn)題的幾率將會(huì)大大增加。
設(shè)計(jì)模式六大原則（3）：依賴倒置原則
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。
問(wèn)題由來(lái)：類A直接依賴類B，假如要將類A改為依賴類C，則必須通過(guò)修改類A的代碼來(lái)達(dá)成。這種場(chǎng)景下，類A一般是高層模塊，負(fù)責(zé)復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯；類B和類C是低層模塊，負(fù)責(zé)基本的原子操作；假如修改類A，會(huì)給程序帶來(lái)不必要的風(fēng)險(xiǎn)。
解決方案：將類A修改為依賴接口I，類B和類C各自實(shí)現(xiàn)接口I，類A通過(guò)接口I間接與類B或者類C發(fā)生聯(lián)系，則會(huì)大大降低修改類A的幾率。
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(lái)的架構(gòu)比以細(xì)節(jié)為基礎(chǔ)搭建起來(lái)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。
依賴倒置原則的核心思想是面向接口編程，我們依舊用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明面向接口編程比相對(duì)于面向?qū)崿F(xiàn)編程好在什么地方。場(chǎng)景是這樣的，母親給孩子講故事，只要給她一本書，她就可以照著書給孩子講故事了。代碼如下：
class Book{
public String getContent（）{
return “很久很久以前有一個(gè)阿拉伯的故事……”;
}
}
class Mother{
public void narrate（Book book）{
System.out.println（“媽媽開始講故事”）;
System.out.println（book.getContent（））;
}
}
public class Client{
public static void main（String［］ args）{
Mother mother = new Mother（）;
mother.narrate（new Book（））;
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
媽媽開始講故事
很久很久以前有一個(gè)阿拉伯的故事……
運(yùn)行良好，假如有一天，需求變成這樣：不是給書而是給一份報(bào)紙，讓這位母親講一下報(bào)紙上的故事，報(bào)紙的代碼如下：
class Newspaper{
public String getContent（）{
return “林書豪38+7領(lǐng)導(dǎo)尼克斯擊敗湖人……”;
}
}
這位母親卻辦不到，因?yàn)樗尤徊粫?huì)讀報(bào)紙上的故事，這太荒唐了，只是將書換成報(bào)紙，居然必須要修改Mother才能讀。假如以后需求換成雜志呢？換成網(wǎng)頁(yè)呢？還要不斷地修改Mother，這顯然不是好的設(shè)計(jì)。原因就是Mother與Book之間的耦合性太高了，必須降低他們之間的耦合度才行。
我們引入一個(gè)抽象的接口IReader。讀物，只要是帶字的都屬于讀物：
interface IReader{
public String getContent（）;
}
Mother類與接口IReader發(fā)生依賴關(guān)系，而Book和Newspaper都屬于讀物的范疇，他們各自都去實(shí)現(xiàn)IReader接口，這樣就符合依賴倒置原則了，代碼修改為：
class Newspaper implements IReader {
public String getContent（）{
return “林書豪17+9助尼克斯擊敗老鷹……”;
}
}
class Book implements IReader{
public String getContent（）{
return “很久很久以前有一個(gè)阿拉伯的故事……”;
}
}
class Mother{
public void narrate（IReader reader）{
System.out.println（“媽媽開始講故事”）;
System.out.println（reader.getContent（））;
}
}
public class Client{
public static void main（String［］ args）{
Mother mother = new Mother（）;
mother.narrate（new Book（））;
mother.narrate（new Newspaper（））;
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
媽媽開始講故事
很久很久以前有一個(gè)阿拉伯的故事……
媽媽開始講故事
林書豪17+9助尼克斯擊敗老鷹……
這樣修改后，無(wú)論以后怎樣擴(kuò)展Client類，都不需要再修改Mother類了。這只是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，實(shí)際情況中，代表高層模塊的Mother類將負(fù)責(zé)完成主要的業(yè)務(wù)邏輯，一旦需要對(duì)它進(jìn)行修改，引入錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)極大。所以遵循依賴倒置原則可以降低類之間的耦合性，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低修改程序造成的風(fēng)險(xiǎn)。
采用依賴倒置原則給多人并行開發(fā)帶來(lái)了極大的便利，比如上例中，原本Mother類與Book類直接耦合時(shí)，Mother類必須等Book類編碼完成后才可以進(jìn)行編碼，因?yàn)镸other類依賴于Book類。修改后的程序則可以同時(shí)開工，互不影響，因?yàn)镸other與Book類一點(diǎn)關(guān)系也沒(méi)有。參與協(xié)作開發(fā)的人越多、項(xiàng)目越龐大，采用依賴導(dǎo)致原則的意義就越重大?，F(xiàn)在很流行的TDD開發(fā)模式就是依賴倒置原則最成功的應(yīng)用。
傳遞依賴關(guān)系有三種方式，以上的例子中使用的方法是接口傳遞，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(guò)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。
依賴倒置原則的核心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。
設(shè)計(jì)模式六大原則（4）：接口隔離原則
定義：客戶端不應(yīng)該依賴它不需要的接口；一個(gè)類對(duì)另一個(gè)類的依賴應(yīng)該建立在最小的接口上。
問(wèn)題由來(lái)：類A通過(guò)接口I依賴類B，類C通過(guò)接口I依賴類D，如果接口I對(duì)于類A和類B來(lái)說(shuō)不是最小接口，則類B和類D必須去實(shí)現(xiàn)他們不需要的方法。
解決方案：將臃腫的接口I拆分為獨(dú)立的幾個(gè)接口，類A和類C分別與他們需要的接口建立依賴關(guān)系。也就是采用接口隔離原則。
舉例來(lái)說(shuō)明接口隔離原則：
?。▓D1 未遵循接口隔離原則的設(shè)計(jì)）
這個(gè)圖的意思是：類A依賴接口I中的方法1、方法2、方法3，類B是對(duì)類A依賴的實(shí)現(xiàn)。類C依賴接口I中的方法1、方法4、方法5，類D是對(duì)類C依賴的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于類B和類D來(lái)說(shuō)，雖然他們都存在著用不到的方法（也就是圖中紅色字體標(biāo)記的方法），但由于實(shí)現(xiàn)了接口I，所以也必須要實(shí)現(xiàn)這些用不到的方法。對(duì)類圖不熟悉的可以參照程序代碼來(lái)理解，代碼如下：
interface I {
public void method1（）;
public void method2（）;
public void method3（）;
public void method4（）;
public void method5（）;
}
class A{
public void depend1（I i）{
i.method1（）;
}
public void depend2（I i）{
i.method2（）;
}
public void depend3（I i）{
i.method3（）;
}
}
class B implements I{
public void method1（） {
System.out.println（“類B實(shí)現(xiàn)接口I的方法1”）;
}
public void method2（） {
System.out.println（“類B實(shí)現(xiàn)接口I的方法2”）;
}
public void method3（） {
System.out.println（“類B實(shí)現(xiàn)接口I的方法3”）;
}
//對(duì)于類B來(lái)說(shuō)，method4和method5不是必需的，但是由于接口A中有這兩個(gè)方法，
//所以在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中即使這兩個(gè)方法的方法體為空，也要將這兩個(gè)沒(méi)有作用的方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
public void method4（） {}
public void method5（） {}
}
class C{
public void depend1（I i）{
i.method1（）;
}
public void depend2（I i）{
i.method4（）;
}
public void depend3（I i）{
i.method5（）;
}
}
class D implements I{
public void method1（） {
System.out.println（“類D實(shí)現(xiàn)接口I的方法1”）;
}
//對(duì)于類D來(lái)說(shuō)，method2和method3不是必需的，但是由于接口A中有這兩個(gè)方法，
//所以在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中即使這兩個(gè)方法的方法體為空，也要將這兩個(gè)沒(méi)有作用的方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
public void method2（） {}
public void method3（） {}
public void method4（） {
System.out.println（“類D實(shí)現(xiàn)接口I的方法4”）;
}
public void method5（） {
System.out.println（“類D實(shí)現(xiàn)接口I的方法5”）;
}
}
public class Client{
public static void main（String［］ args）{
A a = new A（）;
a.depend1（new B（））;
a.depend2（new B（））;
a.depend3（new B（））;
C c = new C（）;
c.depend1（new D（））;
c.depend2（new D（））;
c.depend3（new D（））;
}
}
可以看到，如果接口過(guò)于臃腫，只要接口中出現(xiàn)的方法，不管對(duì)依賴于它的類有沒(méi)有用處，實(shí)現(xiàn)類中都必須去實(shí)現(xiàn)這些方法，這顯然不是好的設(shè)計(jì)。如果將這個(gè)設(shè)計(jì)修改為符合接口隔離原則，就必須對(duì)接口I進(jìn)行拆分。在這里我們將原有的接口I拆分為三個(gè)接口，拆分后的設(shè)計(jì)如圖2所示：
（圖2 遵循接口隔離原則的設(shè)計(jì)）
照例貼出程序的代碼，供不熟悉類圖的朋友參考：
interface I1 {
public void method1（）;
}
interface I2 {
public void method2（）;
public void method3（）;
}
interface I3 {
public void method4（）;
public void method5（）;
}
class A{
public void depend1（I1 i）{
i.method1（）;
}
public void depend2（I2 i）{
i.method2（）;
}
public void depend3（I2 i）{
i.method3（）;
}
}
class B implements I1， I2{
public void method1（） {
System.out.println（“類B實(shí)現(xiàn)接口I1的方法1”）;
}
public void method2（） {
System.out.println（“類B實(shí)現(xiàn)接口I2的方法2”）;
}
public void method3（） {
System.out.println（“類B實(shí)現(xiàn)接口I2的方法3”）;
}
}
class C{
public void depend1（I1 i）{
i.method1（）;
}
public void depend2（I3 i）{
i.method4（）;
}
public void depend3（I3 i）{
i.method5（）;
}
}
class D implements I1， I3{
public void method1（） {
System.out.println（“類D實(shí)現(xiàn)接口I1的方法1”）;
}
public void method4（） {
System.out.println（“類D實(shí)現(xiàn)接口I3的方法4”）;
}
public void method5（） {
System.out.println（“類D實(shí)現(xiàn)接口I3的方法5”）;
}
}
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(shuō)，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。本文例子中，將一個(gè)龐大的接口變更為3個(gè)專用的接口所采用的就是接口隔離原則。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(guò)分散定義多個(gè)接口，可以預(yù)防外來(lái)變更的擴(kuò)散，提高系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性。
說(shuō)到這里，很多人會(huì)覺(jué)的接口隔離原則跟之前的單一職責(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)：
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(guò)小，則會(huì)造成接口數(shù)量過(guò)多，使設(shè)計(jì)復(fù)雜化。所以一定要適度。
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(lái)。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。
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(guò)大或過(guò)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。
設(shè)計(jì)模式六大原則（5）：迪米特法則
定義：一個(gè)對(duì)象應(yīng)該對(duì)其他對(duì)象保持最少的了解。
問(wèn)題由來(lái)：類與類之間的關(guān)系越密切，耦合度越大，當(dāng)一個(gè)類發(fā)生改變時(shí)，對(duì)另一個(gè)類的影響也越大。
解決方案：盡量降低類與類之間的耦合。
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(wú)論是面向過(guò)程編程還是面向?qū)ο缶幊?，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(guó)Northeastern University的Ian Holland提出。通俗的來(lái)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(shuō)，對(duì)于被依賴的類來(lái)說(shuō)，無(wú)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(jiǎn)單的定義：只與直接的朋友通信。首先來(lái)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(shuō)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(shuō)，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。
舉一個(gè)例子：有一個(gè)集團(tuán)公司，下屬單位有分公司和直屬部門，現(xiàn)在要求打印出所有下屬單位的員工ID。先來(lái)看一下違反迪米特法則的設(shè)計(jì)。
//總公司員工
class Employee{
private String id;
public void setId（String id）{
this.id = id;
}
public String getId（）{
return id;
}
}
//分公司員工
class SubEmployee{
private String id;
public void setId（String id）{
this.id = id;
}
public String getId（）{
return id;
}
}
class SubCompanyManager{
public List《SubEmployee》 getAllEmployee（）{
List《SubEmployee》 list = new ArrayList《SubEmployee》（）;
for（int i=0; i《100; i++）{
SubEmployee emp = new SubEmployee（）;
//為分公司人員按順序分配一個(gè)ID
emp.setId（“分公司”+i）;
list.add（emp）;
}
return list;
}
}
class CompanyManager{
public List《Employee》 getAllEmployee（）{
List《Employee》 list = new ArrayList《Employee》（）;
for（int i=0; i《30; i++）{
Employee emp = new Employee（）;
//為總公司人員按順序分配一個(gè)ID
emp.setId（“總公司”+i）;
list.add（emp）;
}
return list;
}
public void printAllEmployee（SubCompanyManager sub）{
List《SubEmployee》 list1 = sub.getAllEmployee（）;
for（SubEmployee e:list1）{
System.out.println（e.getId（））;
}
List《Employee》 list2 = this.getAllEmployee（）;
for（Employee e:list2）{
System.out.println（e.getId（））;
}
}
}
public class Client{
public static void main（String［］ args）{
CompanyManager e = new CompanyManager（）;
e.printAllEmployee（new SubCompanyManager（））;
}
}
現(xiàn)在這個(gè)設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題出在CompanyManager中，根據(jù)迪米特法則，只與直接的朋友發(fā)生通信，而SubEmployee類并不是CompanyManager類的直接朋友（以局部變量出現(xiàn)的耦合不屬于直接朋友），從邏輯上講總公司只與他的分公司耦合就行了，與分公司的員工并沒(méi)有任何聯(lián)系，這樣設(shè)計(jì)顯然是增加了不必要的耦合。按照迪米特法則，應(yīng)該避免類中出現(xiàn)這樣非直接朋友關(guān)系的耦合。修改后的代碼如下：
class SubCompanyManager{
public List《SubEmployee》 getAllEmployee（）{
List《SubEmployee》 list = new ArrayList《SubEmployee》（）;
for（int i=0; i《100; i++）{
SubEmployee emp = new SubEmployee（）;
//為分公司人員按順序分配一個(gè)ID
emp.setId（“分公司”+i）;
list.add（emp）;
}
return list;
}
public void printEmployee（）{
List《SubEmployee》 list = this.getAllEmployee（）;
for（SubEmployee e:list）{
System.out.println（e.getId（））;
}
}
}
class CompanyManager{
public List《Employee》 getAllEmployee（）{
List《Employee》 list = new ArrayList《Employee》（）;
for（int i=0; i《30; i++）{
Employee emp = new Employee（）;
//為總公司人員按順序分配一個(gè)ID
emp.setId（“總公司”+i）;
list.add（emp）;
}
return list;
}
public void printAllEmployee（SubCompanyManager sub）{
sub.printEmployee（）;
List《Employee》 list2 = this.getAllEmployee（）;
for（Employee e:list2）{
System.out.println（e.getId（））;
}
}
}
修改后，為分公司增加了打印人員ID的方法，總公司直接調(diào)用來(lái)打印，從而避免了與分公司的員工發(fā)生耦合。
迪米特法則的初衷是降低類之間的耦合，由于每個(gè)類都減少了不必要的依賴，因此的確可以降低耦合關(guān)系。但是凡事都有度，雖然可以避免與非直接的類通信，但是要通信，必然會(huì)通過(guò)一個(gè)“中介”來(lái)發(fā)生聯(lián)系，例如本例中，總公司就是通過(guò)分公司這個(gè)“中介”來(lái)與分公司的員工發(fā)生聯(lián)系的。過(guò)分的使用迪米特原則，會(huì)產(chǎn)生大量這樣的中介和傳遞類，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度變大。所以在采用迪米特法則時(shí)要反復(fù)權(quán)衡，既做到結(jié)構(gòu)清晰，又要高內(nèi)聚低耦合。
設(shè)計(jì)模式六大原則（6）：開閉原則
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。
問(wèn)題由來(lái)：在軟件的生命周期內(nèi)，因?yàn)樽兓⑸?jí)和維護(hù)等原因需要對(duì)軟件原有代碼進(jìn)行修改時(shí)，可能會(huì)給舊代碼中引入錯(cuò)誤，也可能會(huì)使我們不得不對(duì)整個(gè)功能進(jìn)行重構(gòu)，并且需要原有代碼經(jīng)過(guò)重新測(cè)試。
解決方案：當(dāng)軟件需要變化時(shí)，盡量通過(guò)擴(kuò)展軟件實(shí)體的行為來(lái)實(shí)現(xiàn)變化，而不是通過(guò)修改已有的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)變化。
開閉原則是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則，它指導(dǎo)我們?nèi)绾谓⒎€(wěn)定靈活的系統(tǒng)。開閉原則可能是設(shè)計(jì)模式六項(xiàng)原則中定義最模糊的一個(gè)了，它只告訴我們對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改關(guān)閉，可是到底如何才能做到對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改關(guān)閉，并沒(méi)有明確的告訴我們。以前，如果有人告訴我“你進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要遵守開閉原則”，我會(huì)覺(jué)的他什么都沒(méi)說(shuō)，但貌似又什么都說(shuō)了。因?yàn)殚_閉原則真的太虛了。
在仔細(xì)思考以及仔細(xì)閱讀很多設(shè)計(jì)模式的文章后，終于對(duì)開閉原則有了一點(diǎn)認(rèn)識(shí)。其實(shí)，我們遵循設(shè)計(jì)模式前面5大原則，以及使用23種設(shè)計(jì)模式的目的就是遵循開閉原則。也就是說(shuō)，只要我們對(duì)前面5項(xiàng)原則遵守的好了，設(shè)計(jì)出的軟件自然是符合開閉原則的，這個(gè)開閉原則更像是前面五項(xiàng)原則遵守程度的“平均得分”，前面5項(xiàng)原則遵守的好，平均分自然就高，說(shuō)明軟件設(shè)計(jì)開閉原則遵守的好；如果前面5項(xiàng)原則遵守的不好，則說(shuō)明開閉原則遵守的不好。
其實(shí)筆者認(rèn)為，開閉原則無(wú)非就是想表達(dá)這樣一層意思：用抽象構(gòu)建框架，用實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展細(xì)節(jié)。因?yàn)槌橄箪`活性好，適應(yīng)性廣，只要抽象的合理，可以基本保持軟件架構(gòu)的穩(wěn)定。而軟件中易變的細(xì)節(jié)，我們用從抽象派生的實(shí)現(xiàn)類來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展，當(dāng)軟件需要發(fā)生變化時(shí)，我們只需要根據(jù)需求重新派生一個(gè)實(shí)現(xiàn)類來(lái)擴(kuò)展就可以了。當(dāng)然前提是我們的抽象要合理，要對(duì)需求的變更有前瞻性和預(yù)見性才行。
說(shuō)到這里，再回想一下前面說(shuō)的5項(xiàng)原則，恰恰是告訴我們用抽象構(gòu)建框架，用實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展細(xì)節(jié)的注意事項(xiàng)而已：?jiǎn)我宦氊?zé)原則告訴我們實(shí)現(xiàn)類要職責(zé)單一；里氏替換原則告訴我們不要破壞繼承體系；依賴倒置原則告訴我們要面向接口編程；接口隔離原則告訴我們?cè)谠O(shè)計(jì)接口的時(shí)候要精簡(jiǎn)單一；迪米特法則告訴我們要降低耦合。而開閉原則是總綱，他告訴我們要對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改關(guān)閉。
最后說(shuō)明一下如何去遵守這六個(gè)原則。對(duì)這六個(gè)原則的遵守并不是是和否的問(wèn)題，而是多和少的問(wèn)題，也就是說(shuō)，我們一般不會(huì)說(shuō)有沒(méi)有遵守，而是說(shuō)遵守程度的多少。任何事都是過(guò)猶不及，設(shè)計(jì)模式的六個(gè)設(shè)計(jì)原則也是一樣，制定這六個(gè)原則的目的并不是要我們刻板的遵守他們，而需要根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用。對(duì)他們的遵守程度只要在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，就算是良好的設(shè)計(jì)。我們用一幅圖來(lái)說(shuō)明一下。
圖中的每一條維度各代表一項(xiàng)原則，我們依據(jù)對(duì)這項(xiàng)原則的遵守程度在維度上畫一個(gè)點(diǎn)，則如果對(duì)這項(xiàng)原則遵守的合理的話，這個(gè)點(diǎn)應(yīng)該落在紅色的同心圓內(nèi)部；如果遵守的差，點(diǎn)將會(huì)在小圓內(nèi)部；如果過(guò)度遵守，點(diǎn)將會(huì)落在大圓外部。一個(gè)良好的設(shè)計(jì)體現(xiàn)在圖中，應(yīng)該是六個(gè)頂點(diǎn)都在同心圓中的六邊形。
在上圖中，設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)2屬于良好的設(shè)計(jì)，他們對(duì)六項(xiàng)原則的遵守程度都在合理的范圍內(nèi)；設(shè)計(jì)3、設(shè)計(jì)4設(shè)計(jì)雖然有些不足，但也基本可以接受；設(shè)計(jì)5則嚴(yán)重不足，對(duì)各項(xiàng)原則都沒(méi)有很好的遵守；而設(shè)計(jì)6則遵守過(guò)渡了，設(shè)計(jì)5和設(shè)計(jì)6都是迫切需要重構(gòu)的設(shè)計(jì)。
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