代码编织梦想

目录

1 软件设计模式的七大原则

1.1设计模式的目的

 1.2 设计模式七大原则

1.3  单一职责原则

1.4  接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

1.5 依赖倒转原则

1.6 里氏替换原则

1.7 开闭原则

1.8 迪米特法则

1.9 合成复用原则(Composite Reuse Principle)

2 UML 类图

2.1 UML 基本介绍

2.2 UML 图

2.3 UML 类图

2.4 类图—依赖关系(Dependence)

2.5 类图—泛化关系(generalization)

2.7 类图—关联关系(Association)

2.8 类图—聚合关系(Aggregation)

2.9 类图—组合关系(Composition)


1 软件设计模式的七大原则

1.1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

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:

6) 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”

7) 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

 1.2 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有:

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

1.3  单一职责原则

   1.3.1 基本介绍

   对类来说的,即一个类应该只负责一项职责。如类 A 负责两个不同职责:职责 1,职责 2。当职责 1 需求变更 而改变 A 时,可能造成职责 2 执行错误,所以需要将类 A 的粒度分解为 A1,A2

 1.3.2应用实例

      1)方案一 分析说明

public class SingleResponsibility1 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Vehicle vehicle = new Vehicle();
		vehicle.run("摩托车");
		vehicle.run("汽车");
		vehicle.run("飞机");
	}

}

// 交通工具类
// 方式1
// 1. 在方式1 的run方法中,违反了单一职责原则
// 2. 解决的方案非常的简单,根据交通工具运行方法不同,分解成不同类即可
class Vehicle {
	public void run(String vehicle) {
		System.out.println(vehicle + " 在公路上运行....");
	}
}

2)方案二 分析说明

 

public class SingleResponsibility2 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		RoadVehicle roadVehicle = new RoadVehicle();
		roadVehicle.run("摩托车");
		roadVehicle.run("汽车");
		
		AirVehicle airVehicle = new AirVehicle();
		
		airVehicle.run("飞机");
	}

}

//方案2的分析
//1. 遵守单一职责原则
//2. 但是这样做的改动很大,即将类分解,同时修改客户端
//3. 改进:直接修改Vehicle 类,改动的代码会比较少=>方案3

class RoadVehicle {
	public void run(String vehicle) {
		System.out.println(vehicle + "公路运行");
	}
}

class AirVehicle {
	public void run(String vehicle) {
		System.out.println(vehicle + "天空运行");
	}
}

class WaterVehicle {
	public void run(String vehicle) {
		System.out.println(vehicle + "水中运行");
	}
}

3)方案三   分析说明

package com.atguigu.principle.singleresponsibility;

public class SingleResponsibility3 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Vehicle2 vehicle2  = new Vehicle2();
		vehicle2.run("汽车");
		vehicle2.runWater("轮船");
		vehicle2.runAir("飞机");
	}

}


//方式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,仍然是遵守单一职责
class Vehicle2 {
	public void run(String vehicle) {
		//处理
		
		System.out.println(vehicle + " 在公路上运行....");
		
	}
	
	public void runAir(String vehicle) {
		System.out.println(vehicle + " 在天空上运行....");
	}
	
	public void runWater(String vehicle) {
		System.out.println(vehicle + " 在水中行....");
	}
	
	//方法2.
	//..
	//..
	
	//...
}

1.3.3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

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,可以在方法级别保持单一职责原则

1.4  接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

 

1.4.1基本介绍

1) 客户端不应该依赖它不需要的接口,即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上

2) 先看一张图:

 

3) 类 A 通过接口 Interface1 依赖类 B,类 C 通过接口 Interface1 依赖类 D,如果接口 Interface1 对于类 A 和类 C 来说不是最小接口,那么类 B 和类 D 必须去实现他们不需要的方法。

4) 按隔离原则应当这样处理: 将接口 Interface1 拆分为独立的几个接口(这里我们拆分成 3 个接口),类 A 和类 C 分别与他们需要的接口建立 依赖关系。也就是采用接口隔离原则

 

1.4.2应用实例

1) 类 A 通过接口 Interface1 依赖类 B,类 C 通过接口 Interface1 依赖类 D,请编写代码完成此应用实例。

2) -没有使用接口隔离原则代码

public class Segregation1 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub

	}

}

//接口
interface Interface1 {
	void operation1();
	void operation2();
	void operation3();
	void operation4();
	void operation5();
}

class B implements Interface1 {
	public void operation1() {
		System.out.println("B 实现了 operation1");
	}
	
	public void operation2() {
		System.out.println("B 实现了 operation2");
	}
	public void operation3() {
		System.out.println("B 实现了 operation3");
	}
	public void operation4() {
		System.out.println("B 实现了 operation4");
	}
	public void operation5() {
		System.out.println("B 实现了 operation5");
	}
}

class D implements Interface1 {
	public void operation1() {
		System.out.println("D 实现了 operation1");
	}
	
	public void operation2() {
		System.out.println("D 实现了 operation2");
	}
	public void operation3() {
		System.out.println("D 实现了 operation3");
	}
	public void operation4() {
		System.out.println("D 实现了 operation4");
	}
	public void operation5() {
		System.out.println("D 实现了 operation5");
	}
}

class A { //A 类通过接口Interface1 依赖(使用) B类,但是只会用到1,2,3方法
	public void depend1(Interface1 i) {
		i.operation1();
	}
	public void depend2(Interface1 i) {
		i.operation2();
	}
	public void depend3(Interface1 i) {
		i.operation3();
	}
}
  
class C { //C 类通过接口Interface1 依赖(使用) D类,但是只会用到1,4,5方法
	public void depend1(Interface1 i) {
		i.operation1();
	}
	public void depend4(Interface1 i) {
		i.operation4();
	}
	public void depend5(Interface1 i) {
		i.operation5();
	}
}

1.4.3应传统方法的问题和使用接口隔离原则改进

1) 类 A 通过接口 Interface1 依赖类 B,类 C 通过接口 Interface1 依赖类 D,如果接口 Interface1 对于类 A 和类 C 来说不是最小接口,那么类 B 和类 D 必须去实现他们不需要的方法

2) 将接口 Interface1 拆分为独立的几个接口,类 A 和类 C 分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口 隔离原则

3) 接口 Interface1 中出现的方法,根据实际情况拆分为三个接口

public class Segregation1 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 使用一把
		A a = new A();
		a.depend1(new B()); // A类通过接口去依赖B类
		a.depend2(new B());
		a.depend3(new B());

		C c = new C();

		c.depend1(new D()); // C类通过接口去依赖(使用)D类
		c.depend4(new D());
		c.depend5(new D());

	}

}

// 接口1
interface Interface1 {
	void operation1();

}

// 接口2
interface Interface2 {
	void operation2();

	void operation3();
}

// 接口3
interface Interface3 {
	void operation4();

	void operation5();
}

class B implements Interface1, Interface2 {
	public void operation1() {
		System.out.println("B 实现了 operation1");
	}

	public void operation2() {
		System.out.println("B 实现了 operation2");
	}

	public void operation3() {
		System.out.println("B 实现了 operation3");
	}

}

class D implements Interface1, Interface3 {
	public void operation1() {
		System.out.println("D 实现了 operation1");
	}

	public void operation4() {
		System.out.println("D 实现了 operation4");
	}

	public void operation5() {
		System.out.println("D 实现了 operation5");
	}
}

class A { // A 类通过接口Interface1,Interface2 依赖(使用) B类,但是只会用到1,2,3方法
	public void depend1(Interface1 i) {
		i.operation1();
	}

	public void depend2(Interface2 i) {
		i.operation2();
	}

	public void depend3(Interface2 i) {
		i.operation3();
	}
}

class C { // C 类通过接口Interface1,Interface3 依赖(使用) D类,但是只会用到1,4,5方法
	public void depend1(Interface1 i) {
		i.operation1();
	}

	public void depend4(Interface3 i) {
		i.operation4();
	}

	public void depend5(Interface3 i) {
		i.operation5();
	}
}

1.5 依赖倒转原则

1.5.1基本介绍

依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)是指:

1) 高层模块不应该依赖低层模块,二者都应该依赖其抽象

2) 抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象

3) 依赖倒转(倒置)的中心思想是面向接口编程

4) 依赖倒转原则是基于这样的设计理念:相对于细节的多变性,抽象的东西要稳定的多。以抽象为基础搭建的架 构比以细节为基础的架构要稳定的多。在 java 中,抽象指的是接口或抽象类,细节就是具体的实现类

5) 使用接口或抽象类的目的是制定好规范,而不涉及任何具体的操作,把展现细节的任务交给他们的实现类去完成

1.5.2应用实例 请编程完成 Person 接收消息 的功能。

1) 实现方案 1 + 分析说明

public class DependecyInversion {

	public static void main(String[] args) {
		Person person = new Person();
		person.receive(new Email());
	}

}


class Email {
	public String getInfo() {
		return "电子邮件信息: hello,world";
	}
}

//完成Person接收消息的功能
//方式1分析
//1. 简单,比较容易想到
//2. 如果我们获取的对象是 微信,短信等等,则新增类,同时Perons也要增加相应的接收方法
//3. 解决思路:引入一个抽象的接口IReceiver, 表示接收者, 这样Person类与接口IReceiver发生依赖
//   因为Email, WeiXin 等等属于接收的范围,他们各自实现IReceiver 接口就ok, 这样我们就符号依赖倒转原则
class Person {
	public void receive(Email email ) {
		System.out.println(email.getInfo());
	}
}

2) 实现方案 2(依赖倒转)

public class DependecyInversion {

	public static void main(String[] args) {
		//客户端无需改变
		Person person = new Person();
		person.receive(new Email());
		
		person.receive(new WeiXin());
	}

}

//定义接口
interface IReceiver {
	public String getInfo();
}

class Email implements IReceiver {
	public String getInfo() {
		return "电子邮件信息: hello,world";
	}
}

//增加微信
class WeiXin implements IReceiver {
	public String getInfo() {
		return "微信信息: hello,ok";
	}
}

//方式2
class Person {
	//这里我们是对接口的依赖
	public void receive(IReceiver receiver ) {
		System.out.println(receiver.getInfo());
	}
}

1.5.3依赖关系传递的三种方式和应用案例

1) 接口传递 

2) 构造方法传递 

3) setter 方式传递

4)应用案例

public class DependencyPass {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		ChangHong changHong = new ChangHong();
//		OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose();
//		openAndClose.open(changHong);
		
		//通过构造器进行依赖传递
//		OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose(changHong);
//		openAndClose.open();
		//通过setter方法进行依赖传递
		OpenAndClose openAndClose = new OpenAndClose();
		openAndClose.setTv(changHong);
		openAndClose.open();

	}

}

// 方式1: 通过接口传递实现依赖
// 开关的接口
// interface IOpenAndClose {
// public void open(ITV tv); //抽象方法,接收接口
// }
//
// interface ITV { //ITV接口
// public void play();
// }
// 
// class ChangHong implements ITV {
//
//	@Override
//	public void play() {
//		// TODO Auto-generated method stub
//		System.out.println("长虹电视机,打开");
//	}
//	 
// }
 实现接口
// class OpenAndClose implements IOpenAndClose{
// public void open(ITV tv){
// tv.play();
// }
// }

// 方式2: 通过构造方法依赖传递
// interface IOpenAndClose {
// public void open(); //抽象方法
// }
// interface ITV { //ITV接口
// public void play();
// }
// class OpenAndClose implements IOpenAndClose{
// public ITV tv; //成员
// public OpenAndClose(ITV tv){ //构造器
// this.tv = tv;
// }
// public void open(){
// this.tv.play();
// }
// }


// 方式3 , 通过setter方法传递
interface IOpenAndClose {
	public void open(); // 抽象方法

	public void setTv(ITV tv);
}

interface ITV { // ITV接口
	public void play();
}

class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
	private ITV tv;

	public void setTv(ITV tv) {
		this.tv = tv;
	}

	public void open() {
		this.tv.play();
	}
}

class ChangHong implements ITV {

	@Override
	public void play() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("长虹电视机,打开");
	}
	 
}

 

1.5.4依赖倒转原则的注意事项和细节

1) 低层模块尽量都要有抽象类或接口,或者两者都有,程序稳定性更好.

2) 变量的声明类型尽量是抽象类或接口, 这样我们的变量引用和实际对象间,就存在一个缓冲层,利于程序扩展 和优化

3) 继承时遵循里氏替换原则

1.6 里氏替换原则

1.6.1  OO 中的继承性的思考和说明

1) 继承包含这样一层含义:父类中凡是已经实现好的方法,实际上是在设定规范和契约,虽然它不强制要求所有 的子类必须遵循这些契约,但是如果子类对这些已经实现的方法任意修改,就会对整个继承体系造成破坏。

2) 继承在给程序设计带来便利的同时,也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵入性,程序的可移植性降低, 增加对象间的耦合性,如果一个类被其他的类所继承,则当这个类需要修改时,必须考虑到所有的子类,并且 父类修改后,所有涉及到子类的功能都有可能产生故障

3) 问题提出:在编程中,如何正确的使用继承? => 里氏替换原则

1.6.2基本介绍

1) 里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)在 1988 年,由麻省理工学院的以为姓里的女士提出的。

2) 如果对每个类型为 T1 的对象 o1,都有类型为 T2 的对象 o2,使得以 T1 定义的所有程序 P 在所有的对象 o1 都 代换成 o2 时,程序 P 的行为没有发生变化,那么类型 T2 是类型 T1 的子类型。换句话说,所有引用基类的地 方必须能透明地使用其子类的对象。

3) 在使用继承时,遵循里氏替换原则,在子类中尽量不要重写父类的方法

4) 里氏替换原则告诉我们,继承实际上让两个类耦合性增强了,在适当的情况下,可以通过聚合,组合,依赖 来 解决问题。

1.6.3一个程序引出的问题和思考

该看个程序, 思考下问题和解决思路

public class Liskov {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		A a = new A();
		System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
		System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));

		System.out.println("-----------------------");
		B b = new B();
		System.out.println("11-3=" + b.func1(11, 3));//这里本意是求出11-3
		System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));// 1-8
		System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
		
		

	}

}

// A类
class A {
	// 返回两个数的差
	public int func1(int num1, int num2) {
		return num1 - num2;
	}
}

// B类继承了A
// 增加了一个新功能:完成两个数相加,然后和9求和
class B extends A {
	//这里,重写了A类的方法, 可能是无意识
	public int func1(int a, int b) {
		return a + b;
	}

	public int func2(int a, int b) {
		return func1(a, b) + 9;
	}
}

1.6.4解决方法

1) 我们发现原来运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类 B 无意中重写了父类的方法,造成原有功能出现错 误。在实际编程中,我们常常会通过重写父类的方法完成新的功能,这样写起来虽然简单,但整个继承体系的复用性会比较差。特别是运行多态比较频繁的时候

2) 通用的做法是:原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类,原有的继承关系去掉,采用依赖,聚合,组合等 关系代替.

3) 改进方案

代码实现

ublic class Liskov {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		A a = new A();
		System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
		System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));

		System.out.println("-----------------------");
		B b = new B();
		//因为B类不再继承A类,因此调用者,不会再func1是求减法
		//调用完成的功能就会很明确
		System.out.println("11+3=" + b.func1(11, 3));//这里本意是求出11+3
		System.out.println("1+8=" + b.func1(1, 8));// 1+8
		System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
		
		
		//使用组合仍然可以使用到A类相关方法
		System.out.println("11-3=" + b.func3(11, 3));// 这里本意是求出11-3
		

	}

}

//创建一个更加基础的基类
class Base {
	//把更加基础的方法和成员写到Base类
}

// A类
class A extends Base {
	// 返回两个数的差
	public int func1(int num1, int num2) {
		return num1 - num2;
	}
}

// B类继承了A
// 增加了一个新功能:完成两个数相加,然后和9求和
class B extends Base {
	//如果B需要使用A类的方法,使用组合关系
	private A a = new A();
	
	//这里,重写了A类的方法, 可能是无意识
	public int func1(int a, int b) {
		return a + b;
	}

	public int func2(int a, int b) {
		return func1(a, b) + 9;
	}
	
	//我们仍然想使用A的方法
	public int func3(int a, int b) {
		return this.a.func1(a, b);
	}
}

 

1.7 开闭原则

1.7.1基本介绍

1) 开闭原则(Open Closed Principle)是编程中最基础、最重要的设计原则

2) 一个软件实体如类,模块和函数应该对扩展开放(对提供方),对修改关闭(对使用方)。用抽象构建框架,用实 现扩展细节。

3) 当软件需要变化时,尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化,而不是通过修改已有的代码来实现变化。

4) 编程中遵循其它原则,以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则。

1.7.2看下面一段代码

  看一个画图形的功能。 类图设计,如下:

代码演示

public class Ocp {

	public static void main(String[] args) {
		//使用看看存在的问题
		GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
		graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
		graphicEditor.drawShape(new Circle());
		graphicEditor.drawShape(new Triangle());
	}

}

//这是一个用于绘图的类 [使用方]
class GraphicEditor {
	//接收Shape对象,然后根据type,来绘制不同的图形
	public void drawShape(Shape s) {
		if (s.m_type == 1)
			drawRectangle(s);
		else if (s.m_type == 2)
			drawCircle(s);
		else if (s.m_type == 3)
			drawTriangle(s);
	}

	//绘制矩形
	public void drawRectangle(Shape r) {
		System.out.println(" 绘制矩形 ");
	}

	//绘制圆形
	public void drawCircle(Shape r) {
		System.out.println(" 绘制圆形 ");
	}
	
	//绘制三角形
	public void drawTriangle(Shape r) {
		System.out.println(" 绘制三角形 ");
	}
}

//Shape类,基类
class Shape {
	int m_type;
}

class Rectangle extends Shape {
	Rectangle() {
		super.m_type = 1;
	}
}

class Circle extends Shape {
	Circle() {
		super.m_type = 2;
	}
}

//新增画三角形
class Triangle extends Shape {
	Triangle() {
		super.m_type = 3;
	}
}

1.7.3方式 1 的优缺点

1) 优点是比较好理解,简单易操作。

2) 缺点是违反了设计模式的 ocp 原则,即对扩展开放(提供方),对修改关闭(使用方)。即当我们给类增加新功能的 时候,尽量不修改代码,或者尽可能少修改代码.

3) 比如我们这时要新增加一个图形种类 三角形,我们需要做如下修改,修改的地方较多

4) 代码演示

方式 1 的改进的思路分析

1.7.4改进的思路分析

思路:把创建 Shape 类做成抽象类,并提供一个抽象的 draw 方法,让子类去实现即可,这样我们有新的图形 种类时,只需要让新的图形类继承 Shape,并实现 draw 方法即可,使用方的代码就不需要修 -> 满足了开闭原则

改进后的代码:

public class Ocp {

	public static void main(String[] args) {
		//使用看看存在的问题
		GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
		graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
		graphicEditor.drawShape(new Circle());
		graphicEditor.drawShape(new Triangle());
		graphicEditor.drawShape(new OtherGraphic());
	}

}

//这是一个用于绘图的类 [使用方]
class GraphicEditor {
	//接收Shape对象,调用draw方法
	public void drawShape(Shape s) {
		s.draw();
	}

	
}

//Shape类,基类
abstract class Shape {
	int m_type;
	
	public abstract void draw();//抽象方法
}

class Rectangle extends Shape {
	Rectangle() {
		super.m_type = 1;
	}

	@Override
	public void draw() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 绘制矩形 ");
	}
}

class Circle extends Shape {
	Circle() {
		super.m_type = 2;
	}
	@Override
	public void draw() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 绘制圆形 ");
	}
}

//新增画三角形
class Triangle extends Shape {
	Triangle() {
		super.m_type = 3;
	}
	@Override
	public void draw() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 绘制三角形 ");
	}
}

//新增一个图形
class OtherGraphic extends Shape {
	OtherGraphic() {
		super.m_type = 4;
	}

	@Override
	public void draw() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 绘制其它图形 ");
	}
}

1.8 迪米特法则

1.8.1基本介绍

1) 一个对象应该对其他对象保持最少的了解

2) 类与类关系越密切,耦合度越大

3) 迪米特法则(Demeter Principle)又叫最少知道原则,即一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说,对于 被依赖的类不管多么复杂,都尽量将逻辑封装在类的内部。对外除了提供的 public 方法,不对外泄露任何信息

4) 迪米特法则还有个更简单的定义:只与直接的朋友通信

5) 直接的朋友:每个对象都会与其他对象有耦合关系,只要两个对象之间有耦合关系,我们就说这两个对象之间 是朋友关系。耦合的方式很多,依赖,关联,组合,聚合等。其中,我们称出现成员变量,方法参数,方法返 回值中的类为直接的朋友,而出现在局部变量中的类不是直接的朋友。也就是说,陌生的类最好不要以局部变 量的形式出现在类的内部。

1.8.2应用实例

1) 有一个学校,下属有各个学院和总部,现要求打印出学校总部员工 ID 和学院员工的 id

2) 编程实现上面的功能, 看代码演示

3) 代码演示

//客户端
public class Demeter1 {

	public static void main(String[] args) {
		//创建了一个 SchoolManager 对象
		SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();
		//输出学院的员工id 和  学校总部的员工信息
		schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());

	}

}


//学校总部员工类
class Employee {
	private String id;

	public void setId(String id) {
		this.id = id;
	}

	public String getId() {
		return id;
	}
}


//学院的员工类
class CollegeEmployee {
	private String id;

	public void setId(String id) {
		this.id = id;
	}

	public String getId() {
		return id;
	}
}


//管理学院员工的管理类
class CollegeManager {
	//返回学院的所有员工
	public List<CollegeEmployee> getAllEmployee() {
		List<CollegeEmployee> list = new ArrayList<CollegeEmployee>();
		for (int i = 0; i < 10; i++) { //这里我们增加了10个员工到 list
			CollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();
			emp.setId("学院员工id= " + i);
			list.add(emp);
		}
		return list;
	}
}

//学校管理类

//分析 SchoolManager 类的直接朋友类有哪些 Employee、CollegeManager
//CollegeEmployee 不是 直接朋友 而是一个陌生类,这样违背了 迪米特法则 
class SchoolManager {
	//返回学校总部的员工
	public List<Employee> getAllEmployee() {
		List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
		
		for (int i = 0; i < 5; i++) { //这里我们增加了5个员工到 list
			Employee emp = new Employee();
			emp.setId("学校总部员工id= " + i);
			list.add(emp);
		}
		return list;
	}

	//该方法完成输出学校总部和学院员工信息(id)
	void printAllEmployee(CollegeManager sub) {
		
		//分析问题
		//1. 这里的 CollegeEmployee 不是  SchoolManager的直接朋友
		//2. CollegeEmployee 是以局部变量方式出现在 SchoolManager
		//3. 违反了 迪米特法则 
		
		//获取到学院员工
		List<CollegeEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();
		System.out.println("------------学院员工------------");
		for (CollegeEmployee e : list1) {
			System.out.println(e.getId());
		}
		//获取到学校总部员工
		List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
		System.out.println("------------学校总部员工------------");
		for (Employee e : list2) {
			System.out.println(e.getId());
		}
	}
}

 

1.8.3应用实例改进

1) 前面设计的问题在于 SchoolManager 中,CollegeEmployee 类并不是 SchoolManager 类的直接朋友 (分析)

2) 按照迪米特法则,应该避免类中出现这样非直接朋友关系的耦合

3) 对代码按照迪米特法则 进行改进.

4) 代码演示

//客户端
public class Demeter1 {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("~~~使用迪米特法则的改进~~~");
		//创建了一个 SchoolManager 对象
		SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();
		//输出学院的员工id 和  学校总部的员工信息
		schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());

	}

}


//学校总部员工类
class Employee {
	private String id;

	public void setId(String id) {
		this.id = id;
	}

	public String getId() {
		return id;
	}
}


//学院的员工类
class CollegeEmployee {
	private String id;

	public void setId(String id) {
		this.id = id;
	}

	public String getId() {
		return id;
	}
}


//管理学院员工的管理类
class CollegeManager {
	//返回学院的所有员工
	public List<CollegeEmployee> getAllEmployee() {
		List<CollegeEmployee> list = new ArrayList<CollegeEmployee>();
		for (int i = 0; i < 10; i++) { //这里我们增加了10个员工到 list
			CollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();
			emp.setId("学院员工id= " + i);
			list.add(emp);
		}
		return list;
	}
	
	//输出学院员工的信息
	public void printEmployee() {
		//获取到学院员工
		List<CollegeEmployee> list1 = getAllEmployee();
		System.out.println("------------学院员工------------");
		for (CollegeEmployee e : list1) {
			System.out.println(e.getId());
		}
	}
}

//学校管理类

//分析 SchoolManager 类的直接朋友类有哪些 Employee、CollegeManager
//CollegeEmployee 不是 直接朋友 而是一个陌生类,这样违背了 迪米特法则 
class SchoolManager {
	//返回学校总部的员工
	public List<Employee> getAllEmployee() {
		List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
		
		for (int i = 0; i < 5; i++) { //这里我们增加了5个员工到 list
			Employee emp = new Employee();
			emp.setId("学校总部员工id= " + i);
			list.add(emp);
		}
		return list;
	}

	//该方法完成输出学校总部和学院员工信息(id)
	void printAllEmployee(CollegeManager sub) {
		
		//分析问题
		//1. 将输出学院的员工方法,封装到CollegeManager
		sub.printEmployee();
	
		//获取到学校总部员工
		List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
		System.out.println("------------学校总部员工------------");
		for (Employee e : list2) {
			System.out.println(e.getId());
		}
	}
}

 

1.8.4迪米特法则注意事项和细节

1) 迪米特法则的核心是降低类之间的耦合

2) 但是注意:由于每个类都减少了不必要的依赖,因此迪米特法则只是要求降低类间(对象间)耦合关系, 并不是 要求完全没有依赖关系

1.9 合成复用原则(Composite Reuse Principle)

1.9.1基本介绍 原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承

 

1.10 设计原则核心思想

1) 找出应用中可能需要变化之处,把它们独立出来,不要和那些不需要变化的代码混在一起。

2) 针对接口编程,而不是针对实现编程。

3) 为了交互对象之间的松耦合设计而努力

2 UML 类图

2.1 UML 基本介绍

1) UML——Unified modeling language UML (统一建模语言),是一种用于软件系统分析和设计的语言工具,它用 于帮助软件开发人员进行思考和记录思路的结果

2) UML 本身是一套符号的规定,就像数学符号和化学符号一样,这些符号用于描述软件模型中的各个元素和他 们之间的关系,比如类、接口、实现、泛化、依赖、组合、聚合等,如下图:

 3) 使用 UML 来建模,常用的工具有 Rational Rose , 也可以使用一些插件来建模 Eclipse 安装 UML插件       (AmaterasUML).zip

 

2.2 UML 图

画 UML 图与写文章差不多,都是把自己的思想描述给别人看,关键在于思路和条理,UML 图分类:

1) 用例图(use case)

2) 静态结构图:类图、对象图、包图、组件图、部署图

3) 动态行为图:交互图(时序图与协作图)、状态图、活动图

说明:

1) 类图是描述类与类之间的关系的,是 UML 图中最核心的

2) 在讲解设计模式时,我们必然会使用类图,,需要先给大家讲解类图

2.3 UML 类图

1) 用于描述系统中的类(对象)本身的组成和类(对象)之间的各种静态关系。

2) 类之间的关系:依赖、泛化(继承)、实现、关联、聚合与组合。

3) 类图简单举例

public class Person{ //代码形式->类图
private Integer id;
private String name;
public void setName(String name){
this.name=name;
}
public String getName(){
return name;
}
}

2.4 类图—依赖关系(Dependence)

只要是在类中用到了对方,那么他们之间就存在依赖关系。如果没有对方,连编绎都通过不了。

public class PersonServiceBean {
private PersonDao personDao;//类
public void save(Person person){}
public IDCard getIDCard(Integer personid){}
public void modify(){
Department department = new Department();
}
}
public class PersonDao{}
public class IDCard{}
public class Person{}
public class Department{}

对应的类图:

小结

1) 类中用到了对方

2) 如果是类的成员属性

3) 如果是方法的返回类型

4) 是方法接收的参数类型

5) 方法中使用到

2.5 类图—泛化关系(generalization)

泛化关系实际上就是继承关系,它是依赖关系的特例

public abstract class DaoSupport{
public void save(Object entity){
}
public void delete(Object id){
}
}
public class PersonServiceBean extends Daosupport{
}

对应的类图

小结:

1) 泛化关系实际上就是继承关系

2) 如果 A 类继承了 B 类,我们就说 A 和 B 存在泛化关系

2.7 类图—关联关系(Association)

2.8 类图—聚合关系(Aggregation)

2.8.1基本介绍

聚合关系(Aggregation)表示的是整体和部分的关系,整体与部分可以分开。聚合关系是关联关系的特例,所以他具有关联的导航性与多重性。 如:一台电脑由键盘(keyboard)、显示器(monitor),鼠标等组成;组成电脑的各个配件是可以从电脑上分离出来 的,使用带空心菱形的实线来表示:

2.8.2应用实例

 

2.9 类图—组合关系(Composition)

2.9.1基本介绍 组合关系:也是整体与部分的关系,但是整体与部分不可以分开。

再看一个案例:在程序中我们定义实体:Person 与 IDCard、Head, 那么 Head 和 Person 就是 组合,IDCard 和 Person 就是聚合。 但是如果在程序中 Person 实体中定义了对 IDCard 进行级联删除,即删除 Person 时连同 IDCard 一起删除,那 么 IDCard 和 Person 就是组合了.

2.9.2应用案例

public class Person{
private IDCard card;
private Head head = new Head();
}
public class IDCard{}
public class Head{}

对应的类图:

案例 2

public class Computer {
private Mouse mouse = new Mouse(); //鼠标可以和 computer 不能分离
private Moniter moniter = new Moniter();//显示器可以和 Computer 不能分离
public void setMouse(Mouse mouse) {
this.mouse = mouse;
}
public void setMoniter(Moniter moniter) {
this.moniter = moniter;
}
}
public class Mouse {
}
public class Moniter {
}

对应的类图:

 

到此完毕啦啦啦啦啦!!!!!!!!!!!

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处理类与类之间的关系-爱代码爱编程

1、类与类之间的关系 没关系继承关系(is-a) 继承关系介绍复合关系(has-a) 复合关系介绍委托关系2、如何处理类与类之间的关系 原则: 如果两个类没关系,就不必考虑。如果两个类有关系, 如果满足is-a关系,那么就使用继承。如果两个类有关系, 如果满足has-a关系,那么就使用组合。如果两个类有关系,但是既不是is-a关系,又不是has-a关系

在java中类和类之间的关系 & is-a、is-like-a、has-a 的区别-爱代码爱编程

在java中类和类之间的关系基本上有依赖、关联、聚合、组合等 一、继承关系 继承指的是一个类(称为子类、子接口)继承另外的一个类(称为父类、父接口)的功能,并可以增加它自己的新功能的能力。在Java中继承关系通过关键字extends明确标识,在设计时一般没有争议性。在UML类图设计中,继承用一条带空心三角箭头的实线表示,从子类指向父类,或者子接口指向父