设计模式的重要性
- 完成一个项目后，如果后期要添加新的功能（可扩展性）
- 项目的可维护性 [可读性、规范性]
- 实际项目中使用了什么设计模式、怎样使用的、解决了什么问题
- 设计模式在软件中的应用：
- 面向对象（oo）==> 功能模块 [设计模式 + 算法 + 数据结构] ==> 框架 [使用多种设计模式] ==> 架构 [服务器集群]
设计模式的七大原则
设计模式的目的
我们开发软件要考虑到这些问题：
- 不同模块的耦合性、内聚性（追求 低耦合、高内聚）
- 项目的可维护性、可扩展性、重用性、灵活性等等
设计模式是解决这些问题的方法，为了让程序具有这些优点：
- 代码重用性（即：相同功能的代码，不需要多次编写）
- 可读性（即：编程规范性，便于其他程序员的阅读和理解）
- 可扩展性（即：当需要增加新的功能时，非常的方便，也成为可维护性）
- 可靠性（即：当我们增加新的功能后，对原有的功能没有影响）
- 使程序呈现高内聚，低耦合的特性
设计模式的七大原则
设计模式原则，就是程序员在编程时，应当遵守的原则，也就是各种设计模式的基础：（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：
- 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
一、单一职责原则
基本介绍：
对类来说，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 A1、A2
简单案例：
这里举了一个交通工具类的例子，当我们在类上遵守了单一职责的时候，发现不易维护，于是改为在方法上遵守单一职责原则，但是在类上没有遵守。
单一职责原则注意事项和细节
- 降低类的复杂度，一个类只负责一项职责
- 提高类的可读性，可维护性
- 降低变更引起的风险
- 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（类）级别违背单一职责原则；只有类中方法数量足够少，在方法级别保持单一职责原则
二、接口隔离原则
基本介绍：
- 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。
- 看例子
三、依赖倒转原则
基本介绍：
依赖倒转原则（Dependency Inversion Principle）是指：
- 高层模块不应该依赖低层模块。二者都应该依赖其抽象
- 抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象
- 依赖倒转（倒置）的中心思想是面向接口编程
- 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
- 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
接口和抽象类的意义在于设计。
依赖关系传递的三种方式：
- 接口传递
- 构造方法传递
- setter 方法传递
依赖倒转原则注意事项和细节
- 底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
- 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之间，就存在一个缓冲层，利于程序扩展和优化
- 继承时遵循里氏替换原则
四、里氏替换原则
OO 中的继承性的思考和说明：
- 继承包含这样一个一层含义：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守这样的规约，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
- 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问题。
- 问题提出：在编程时，如何正确的使用继承？——–> 里氏替换原则
基本概念：
- 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle）
- 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 都代换为 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。
- 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
- 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。
解决方法：
- 在实际编程中，我们常常会通过重写父类的方法来完成新的功能，这样写虽然简单，但整个继承体系的复用性会变差，特别是运行多态比较频繁的时候
- 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。
五、开闭原则（核心）
基本介绍：
- 开闭原则（Open Closed Principle）是编程中最基础、最重要的设计原则
- 一个软件实体，比如类、模块或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。
- 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。
- 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。
六、迪米特法则
基本介绍：
- 一个对象应该对其他对象保持最少的了解
- 类与类关系越密切，耦合度越大
- 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。
- 迪米特法则还有个更简单的定义：只与直接的朋友通信。
- 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。耦合的方式有很多：依赖、关联、组合、聚合等等。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。
迪米特法则注意事项和细节
- 迪米特法则的核心是：降低类之间的耦合。
- 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。
七、合成复用原则
基本介绍：
- 尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。
举个例子：
假设有两个类 A 和 B，我们现在想让 B 调用 A 中的方法，那么有以下几种方式：
- 我们想到的最简单的就是让 B 继承 A，这样 B 就可以使用父类的方法
- 但是，如果这两个类没有太大的联系，使用继承会增加两者耦合度，这是不好的
- 所以我们使用其他三种方式：
- 依赖：（迪米特法则）将 A 的对象作为参数传递给 B 的一个方法
- 聚合：A 的一个引用作为 B 的一个类成员，使用 setter 方法注入
- 组合：B 持有 A 的一个对象
设计原则核心思想
- 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
- 针对接口编程，而不是针对实现编程
- 为了交互对象之间的松耦合设计而努力
UML 类图
UML：统一建模语言
画 UML 图与写文章差不多，都是把自己的思想描述出来给别人看，关键在于思路和条理。
UML 图分类：
- 用例图（use case）
- 静态结构图：类图、对象图、包图、组件图、部署图
- 动态行为图：交互图（时序图与协作图）、状态图、活动图
说明：
- 类图描述类与类之间的关系，是 UML 图中最核心的
1、类图
类之间的关系：依赖、泛化（继承）、实现、关联、聚合和组合
依赖、泛化、实现，较为熟悉
关联关系实际上就是 类与类之间的联系，它是依赖关系的特例
关联具有 导航性：即双向关系或单向关系
关系具有多重性：如 1、0、0 1、n m、m 等等
单向一对一关系：例如 人 和 身份证 可以是单向一对一的
public class Person { private IDCard card; } public class IDCard {}双向一对一关系：例如 人 和 身份证 也可以是双向一对一的
public class Person { private IDCard card; } public class IDCard { private Person person; }
聚合：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
- 带空心棱形的实线表示
组合：整体和部分的关系，整体与部分不可以分开，组合关系是关联关系的特例
- 带实心棱形的实线表示
2、类图-依赖关系
只要在 类中使用到了对方，那么它们之间就存在依赖关系
可能有以下几种情况：
- 类中使用到了对方
- 类的成员属性
- 方法的返回类型
- 方法接收的参数类型
- 在方法中使用到对方
