面向对象设计原则和GOF23种设计模式

写在前面

本文一起看下面向对象的设计原则和GOF 23 种常用的设计模式。

1:面向对象设计原则

面向对象设计原则可以简单的总结为SOLID,分别看下。

1.1:S

single responsibility principle,单一职责原则,即一个类只干一件事。这样做的好处是,便于后期的维护,修改某个功能,不会影响到其他的功能。

1.2:O

open close principle,开放关闭原则,即对修改关闭,对扩展开放。如果需要修改的话,可以通过子类,装饰等方式来实现。最典型的就是模板方法设计模式。

1.3:L

liskov substituion principle,里氏替换原则,如下图:

这里的类A,类B,类C,任何一个替换另外一个,最终的行为都是一致的,这里的核心点是行为是什么?个人理解行为包括如下内容:

复制代码
1:符合基类定义的在什么场景下抛出什么异常
2:符合基类定义的在什么场景下返回什么值
3:符合基类定义的在什么场景下执行什么操作

对于1比如List接口的get方法关于异常进行了如下的定义:

复制代码
/**
    * Returns the element at the specified position in this list.
    *
    * @param index index of the element to return
    * @return the element at the specified position in this list
    * @throws IndexOutOfBoundsException if the index is out of range
    *         (<tt>index &lt; 0 || index &gt;= size()</tt>)
    */
E get(int index);

即当index超出范围时抛出IndexOutOfBoundsException,对于子类ArrayList,和LinkedList实现如下:

复制代码
// ArrayList java.util.ArrayList#rangeCheck
private void rangeCheck(int index) {
    if (index >= size)
        throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}

// LinkedList java.util.LinkedList#checkElementIndex
private void checkElementIndex(int index) {
    if (!isElementIndex(index))
        throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}

所以对于代码List list = new ArrayList, 以及List list = new LinkedList在index超出范围时的行为是一致的,都是抛出IndexOutOfBoundsException,但是如果定义了如下的子类:

复制代码
class CustomList<T> extends ArrayList<T> {
    @Override
    public T get(int index) {
        if (index >= size)
             throw new UnsupportedOperationException();
        // other operation
    }
}

CustomList在index超出范围时不是抛出IndexOutOfBoundsException,而是抛出UnsupportedOperationException,这就破坏了基类的定义了,也就不符合里氏替换原则了。

1.4:I

interface segregation principle,接口隔离原则,接口定义的要独立,不能有重合的部分,如Lambda定义的相关接口。

  • java.util.function.Function
    对接受一个参数,并返回一个值的抽象。
  • java.util.function.Predicate
    对接受一个参数,并根据其返回真假的抽象。
  • java.util.function.Consumer
    对接受一个参数,但是不返回值的抽象。
  • java.util.function.Supplier
    对不要任何入参,返回一个值的抽象。

1.5:D

dependency inversion principle,依赖倒置原则,编程时要依赖于抽象,而非依赖于具体实现,这样做的好处是,程序不需要绑定到某个具体的实现类上,这样当业务变更,程序的改动更加容易(或程序本身就不要修改)。

2:GOF 23种设计模式

GOF全称是gang of four,即四个小伙伴,就是下边这四个人:

gof 23种设计模式按照类型可以分为3类,创建型,结构型,行为型。分别看下。

2.1:创建型

创建型,顾名思义,就是用来创建对象的相关设计模式。创建型的设计模式一共5中,如下:

复制代码
1:工厂方法 factory method
2:抽象工厂 abstract factory
3:建造者 buidler
4:原型 prototype
5:单例 singleton

分别看下。

2.1.1:工厂设计模式

参考这篇文章 。

2.1.2:抽象工厂设计模式

参考这篇文章 。

2.1.3:建造设计模式

参考这篇文章 。

2.1.4:原型模式

参考这篇文章 。

2.1.5:单例模式

参考这篇文章 。

2.2:结构型

结构型,顾名思义,就是用来组织对象的结构的设计模式。

2.2.1:适配器设计模式

参考这篇文章 。

2.2.2:桥接设计模式

参考这篇文章 。

2.2.3:组合设计模式

参考这篇文章 。

2.2.4:装饰设计模式

参考这篇文章 。

2.2.5:门面设计模式

参考这篇文章 。

2.2.6:享元设计模式

参考这篇文章 。

2.2.7:代理设计模式

参考这篇文章 。

2.2.8:解释器设计模式

参考这篇文章 。

2.2.9:模板方法设计模式

参考这篇文章 。

2.3:行为型

行为型,顾名思义,就是用来控制对象的行为,控制其工作的方式的设计模式。

2.3.1:责任链设计模式

参考这篇文章 。

2.3.2:命令设计模式

参考这篇文章 。

2.3.3:迭代器设计模式

参考这篇文章 。

2.3.4:中介设计模式

参考这篇文章 。

2.3.5:备忘录设计模式

参考这篇文章 。

2.3.6:观察者设计模式

参考这篇文章 。

2.3.7:状态设计模式

参考这篇文章 。

2.3.8:状态设计模式

参考这篇文章 。

2.3.9:状态设计模式

参考这篇文章 。

写在后面

参考文章列表

细说 里氏替换原则 。

永不磨灭的设计模式 。

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