设计模式基础知识点（七大原则、UML类图）

设计模式的目的

• 提高代码复用性：相同的代码进行复用，不用多次编写；
• 提高代码可读性：编程规范，并于他人阅读和理解；
• 提高代码扩展性：设计模式遵循“对扩展开放，对修改关闭”，便于扩展；

整体来讲，程序中使用设计模式可以使代码“高内聚、低耦合”。

设计模式七大原则

设计模式原则，就是在编程时，应当遵守的原则，是设计模式的基础，也是设计模式为什么这么设计的依据。设计模式通常有7大原则：单一职责原则、接口隔离原则、依赖倒转原则、里氏替换原则、开闭原则、迪米特法则、合成复用原则。

单一职能原则（SingleResponsibility）

• 简单的来说，就是一个类只负责一项职责。
• 注意事项：

1. 一个类只负责一项职责，降低了类之间的耦合度，提高了类代码的可读性与可维护性，降低了进行代码变更的风险性。
2. 通常情况下我们应当遵守单一原则，只有在逻辑足够简单的情况下可以违反单一原则（也不建议违反），只有在类方法足够少的情况下，在方法上保持单一原则。

接口隔离原则（InterfaceSegreation）

• 接口隔离原则就是，客户端不应该依赖它不需要的接口，也就是一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。

举例：接口A存在１－５个方法，类B实现接口A并实际重写了了１－３方法，类C实现接口A并实际重写了３－５方法，客户端类D通过接口A依赖了类B和C。问题：那么对于类B和类C来说，对于接口A的依赖就没有建立在最小接口上。改进：需要将接口A拆分为A1并实际重写1-3方法，和接口A2并实际重写3-5方法，然后类B实现接口A1，类C实现接口A2.

依赖倒转原则（DependenceInversion）

• 高层模块不应该依赖底层模块，二者都应该依赖其抽象，在Java中抽象就是指接口（Interface）和抽象类（Abstract Class）
• 抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。
• 依赖倒转的中心思想是面向接口编程。
• 依赖倒转原则的设计理念是：相对于细节（具体实现类）的多变性，接口和抽象类要稳定得多。以抽象为基础搭建的架构要比以细节搭建的架构稳定得多。
• 使用接口或者抽象类的目的是制定好规范，不会涉及任何具体的操作，把展示细节交给具体实现类去完成。

里氏替换原则（LiskovSubstitution）

• 因为继承会给程序带来侵入性，程序的可移植性低。
• 里氏替换的核心思想是：所有引用基类的地方都必须透明地使用其子类对象，也就是在使用继承时候，在子类中尽量不要重写父类的方法。
• 继承实际上会让两个类的耦合性增加，在适当的情况下，可以通过聚合、组合、依赖来解决。

开闭原则（OpenClosed）

• 一个软件应该对扩展开放（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。
• 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，而不是通过修改原有代码来实现变化。

迪米特原则（Demeter）

• 一个对象应该和其它对象保持最小的了解，类与类的关系越密切，耦合度越大。
• 迪米特法则又叫最小知道原则，即一个类对自己依赖的类知道越少越好。 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public方法外，不应该对外泄露任何信息。
• 迪米特法则还有个更简单的定义： 至于直接的朋友通信。
• 直接朋友定义：我们称为一个类中出现的成员变量、方法参数、方法返回值中的类是该类的直接朋友，其余出现在局部变量中的类不是直接朋友。
• 迪米特最总思想就是：一个类相关的事情，就在该类中解决，而不是放在其它类中。

合成复用原则（CompositeReuse）

• 程序设计时候，尽量采取合成、聚合的方式实现， 而不是使用继承。
• 将需要变化的代码和不需要变化的代码分别独立出来，不要混淆，也就是抽取封装。
• 针对接口编程，而不是针对具体实现编程。
• 为了减少交互对象间的轻耦合而设计。

UNL类图

依赖关系（Dependence）

• 定义：只要在类中用到了对方，那么他们之间就存在依赖关系。
• 在类中用到了对方指：在类的成员变量、在方法的返回类型、在方法的接受参数类型、在方法中使用到。
  

泛化关系（Generalization）

• 定义：泛化关系实际上就是继承关系，他就是依赖关系的特例。
  

实现关系（Implementation）

• 定义：实现关系实际上就是一个类实现一个接口，也是依赖关系的特例。例如：A类实现了B接口，那么我们就称A和B是实现关系
  

关联关系（Association）

• 定义：关联关系就是类类与类之间的联系，也是依赖关系的特例。
• 关联关系具有导航性：即双向关系和单向关系，例如：单项一对一关系，双向一对一关系。
  

聚合关系（Aggregation）

• 定义： 聚合关系就是整体和部分的关系，且整体和部分可以分开的。聚合关系是关联关系的特例。
  

组合关系（Composition）

• 定义：组合关系是整体和部分的关系，但是整体和部分不可以分开的。