Java设计模式

• 设计模式的重要性
• 设计模式的目的
• 设计模式七大原则
• • 单一职责原则

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设计模式的重要性

1. 软件工程中，设计模式 (design pattern) 是对软件设计中普遍存在（反复出现）的各种问题，所提出的解决方案。这个术语是由埃里希·伽玛（Erich Gamma）等人在1990年代从建筑设计领域引入到计算机科学

2. 大厦 VS 简易房
   一栋大厦的建造需要经过各种可行性研究，结构规划，以及许多设计人员参与设计与调研才能在正确的实施。
   而简易房无需那么多的步骤也可以建造成功，但是相应的在高度上，稳定性上会远远落后于大厦。

3. 拿实际工作经历来说, 当一个项目开发完后，如果客户提出增新功能，怎么办?

4. 如果项目开发完后，原来程序员离职，你接手维护该项目怎么办? (维护性[可读性、规范性])

5. 目前程序员门槛越来越高，一线IT公司(大厂)，都会问你在实际项目中使用过什么设计模式，怎样使用的，解决了什么问题。

6. 设计模式在软件中哪里？面向对象(oo)=>功能模块[设计模式+算法(数据结构)] =>框架[使用到多种设计模式] => 架构 [服务器集群]

7. 如果想成为合格软件工程师，那就花时间来研究下设计模式是非常必要的.

设计模式的目的

编写软件过程中，程序员面临着来自耦合性，内聚性 以及可维护性，可扩展性，重用性，灵活性 等多方面的挑战，设计模式是为了让程序(软件)，具有更好的

1. 代码重用性 (即：相同功能的代码，不用多次编写)
2. 可读性 (即：编程规范性, 便于其他程序员的阅读和理解)
3. 可扩展性 (即：当需要增加新的功能时，非常的方便，称为可维护)
4. 可靠性 (即：当我们增加新的功能后，对原来的功能没有影响)
5. 使程序呈现 高内聚，低耦合 的特性，

分享金句： 设计模式包含了面向对象的精髓，“懂了设计模式，你就懂了面向对象分析和设计（OOA/D）的精要”
Scott Mayers 在其巨著《Effective C++》就曾经说过：C++老手和 C++新手的区别就是前者手背上有很多伤疤

设计模式七大原则

设计模式原则，其实就是程序员在编程时，应当遵守的原则，也是各种设计模式的基础(即：设计模式为什么这样设计的依据) 设计模式常用的七大原则

1. 单一职责原则
2. 接口隔离原则
3. 依赖倒转(倒置)原则
4. 里氏替换原则
5. 开闭原则
6. 迪米特法则
7. 合成复用原则

单一职责原则

对类来说的，即一个类应该只负责一项职责。( 可以理解成DAO类，比如UserDao只负责User表的增删改查操作，即一个Dao只负责一张表 )
如果类A负责两个不同的职责：职责1，职责2。当职责1需求变更而改变类A时，可能会导致职责2执行错误，所以需要将类A的粒度分解成A1，A2；即A1类负责职责1，A2类负责职责2。

方案1

public class SingleResponsibility1 {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle vehicle = new Vehicle();
        vehicle.run("汽车");
        vehicle.run("轮船");
        vehicle.run("飞机");
    }
}
交通工具类
分析：在这种方式中，违反了单一职责原则，路上的交通工具管起了河里的和天上飞的
解决方案：根据交通工具的不同，分解成不同的类即可，单一职责 => 方案2

class Vehicle{
    public void run(String vehicleName){
        System.out.println(vehicleName + " 在公路上跑");
    }
}

方案2

public class SingleResponsibility2 {
    public static void main(String[] args) {
        RoadVehicle roadVehicle = new RoadVehicle();
        roadVehicle.run("汽车");
        
        AirVehicle airVehicle = new AirVehicle();
        airVehicle.run("飞机");
        WaterVehicle waterVehicle = new WaterVehicle();
        waterVehicle.run("轮船");
    }
}
严格遵守了单一职责原则
但是这样做改动很大，要将类分解，同时需要修改客户端
改进：直接修改Vehicle类，改动代码会比较少 => 方案3
class RoadVehicle{
    public void run(String roadVehicle){
        System.out.println(roadVehicle + " 在公路上跑");
    }
}
// 天上飞的
class AirVehicle{
    public void run(String roadVehicle){
        System.out.println(roadVehicle + " 在天上飞");
    }
}
// 水里游的
class WaterVehicle{
    public void run(String roadVehicle){
        System.out.println(roadVehicle + " 在河里游");
    }
}

方案3

public class SingleResponsibility3 {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle2 vehicle = new Vehicle2();
        vehicle.runRoad("汽车");
        vehicle.runWater("游艇");
        vehicle.runAir("飞机");
    }
}
方案3的分析
1. 这种修改方法没有对原来的类做大的修改，只是增加了方法
2. 这里虽然没有在类这个级别上遵守单一职责原则，但是在方法级别上，仍然时遵守单一职责
3. 记住，一个方法只处理一个业务，即一个方法只有一个完整的业务逻辑，不要使用if-else，耦合性太高
class Vehicle2{
    public void runRoad(String vehicleName){
        System.out.println(vehicleName + " 在公路上跑");
    }
    public void runAir(String vehicleName){
        System.out.println(vehicleName + " 在天上飞");
    }
    public void runWater(String vehicleName){
        System.out.println(vehicleName + " 在河里游");
    }
}

单一职责原则注意事项和细节：

1. 降低类的复杂度，一个类只负责一项职责。
2. 提高类的可读性，可维护性
3. 降低变更引起的风险（修改地上跑的类，影响不了天上飞的类）
4. 通常情况下，我们应当遵守单一职责原则，只有逻辑足够简单，才可以在代码级违反单一职责原则；只有类中方法数量足够少，类的功能足够简单，才可以在方法级别保持单一职责原则