1. 单一职责原则（Single Responsibility Principle, SRP）
单一职责原则规定一个类应该仅对一项职责负责。这意味着一个类应只关注一件事情，以便降低类之间的耦合度，提高代码的可维护性。
示例：
// 用户登录类
public class UserLogin {
public boolean login(String username, String password) {
// 登录逻辑
return true;
}
}
// 用户注册类
public class UserRegister {
public void register(String username, String password) {
// 注册逻辑
}
}
通过将登录和注册分为两个独立的类，实现了单一职责原则。
2. 开闭原则（Open-Closed Principle, OCP）
开闭原则强调：对扩展开放，对修改关闭。这意味着在增加新功能时，应尽量通过扩展而非修改已有代码来实现。
示例：
// 支付接口
public interface Payment {
void pay(double amount);
}
// 支付实现类
public class CreditCardPayment implements Payment {
public void pay(double amount) {
System.out.println("支付 " + amount + " 元通过信用卡完成。");
}
}
public class BitcoinPayment implements Payment {
public void pay(double amount) {
System.out.println("支付 " + amount + " 元通过比特币完成。");
}
}
新增支付方式时，只需实现 Payment 接口，而无需修改现有代码。
3. 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle, LSP）
里氏替换原则指出，子类对象可以替换其父类对象而程序的行为保持不变。它确保了继承关系的正确性，避免因子类行为不同而破坏系统的稳定性。
示例：
// 父类
public class Rectangle {
protected int width;
protected int height;
public void setWidth(int width) {
this.width = width;
}
public void setHeight(int height) {
this.height = height;
}
public int getArea() {
return width * height;
}
}
// 子类
public class Square extends Rectangle {
public void setWidth(int side) {
this.width = this.height = side;
}
public void setHeight(int side) {
this.width = this.height = side;
}
}
确保子类 Square 不违背父类 Rectangle 的行为约定。
4. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle, ISP）
接口隔离原则要求将大的接口拆分成多个小接口，以确保类只需要实现自己需要的功能。
示例：
// 拆分接口
public interface Printer {
void print();
}
public interface Scanner {
void scan();
}
// 多功能设备
public class MultiFunctionDevice implements Printer, Scanner {
public void print() {
System.out.println("打印文档");
}
public void scan() {
System.out.println("扫描文档");
}
}
通过拆分接口，类可以根据需要实现相关功能。
5. 依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle, DIP）
依赖倒置原则强调高层模块不应依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象。
示例：
// 抽象支付接口
public interface Payment {
void pay(double amount);
}
// 高层模块
public class Order {
private Payment payment;
public Order(Payment payment) {
this.payment = payment;
}
public void process(double amount) {
payment.pay(amount);
}
}
通过依赖接口 Payment 而非具体实现，提高了模块间的灵活性。
6. 合成复用原则（Composite Reuse Principle, CRP）
合成复用原则提倡优先使用对象组合而非继承来实现功能复用。
示例：
// 技能接口
public interface Skill {
void use();
}
public class Fireball implements Skill {
public void use() {
System.out.println("使用火球术");
}
}
public class IceShield implements Skill {
public void use() {
System.out.println("使用冰盾");
}
}
// 角色类
public class Character {
private Skill skill;
public Character(Skill skill) {
this.skill = skill;
}
public void performSkill() {
skill.use();
}
}
通过组合技能对象，而非继承实现技能复用。
7. 迪米特法则（Law of Demeter, LoD）
迪米特法则要求一个对象应尽量少地了解其他对象，减少对象之间的直接耦合。
示例：
// 服务类
public class UserService {
public String getUserName(int userId) {
return "用户" + userId;
}
}
// 订单类
public class Order {
private UserService userService;
public Order(UserService userService) {
this.userService = userService;
}
public void printOrderDetails(int userId) {
String userName = userService.getUserName(userId);
System.out.println("订单属于: " + userName);
}
}
通过服务类作为中介，避免直接与用户类交互。
总结
设计模式七大设计原则是构建高质量 Java 代码的基石，它们为开发人员提供了清晰的指导，帮助我们实现更易维护、更高效和更具扩展性的代码。在实际 Java 项目中，合理应用这些原则，可以显著提高软件的质量和开发效率。