Java教程

Java设计模式 (学习笔记)

本文主要是介绍Java设计模式 (学习笔记),对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

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

## 接口隔离原则
这篇关于Java设计模式 (学习笔记)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!