学会这6个设计原则中，你也能写出优雅的代码

　　前言
　　一个优雅的代码，犹如亭亭玉立的美女，让人赏心悦目。而糟糕的代码，却犹如屎山，让人避而远之。如何写出优雅的代码，应该都要理解并熟悉应用这6个设计原则：开闭原则、单一职责原则、接口隔离原则 、迪米特法则、里氏替换原则、依赖倒置原则。本文呢，将通过代码例子，让大家轻松理解这6个代码设计原则。1. 开闭原则
　　开闭原则，即对扩展开放，对修改关闭。
　　对于扩展和修改，我们怎么去理解它呢？扩展开放表示，未来业务需求是变化万千，代码应该保持灵活的应变能力。修改关闭表示不允许在原来类修改，保持稳定性。
　　因为日常需求是不断迭代更新的，所以我们经常需要在原来的代码中修改。如果代码设计得不好，扩展性不强，每次需求迭代，都要在原来代码中修改，很可能会引入bug。因此，我们的代码应该遵循开闭原则，也就是对扩展开放，对修改关闭。
　　为了方便大家理解开闭原则，我们来看个例子：假设有这样的业务场景，大数据系统把文件推送过来，根据不同类型采取不同的解析方式。多数的小伙伴就会写出以下的代码：if(type==＂A＂){    //按照A格式解析   }else if(type==＂B＂){     //按B格式解析 }else{     //按照默认格式解析 } 复制代码
　　这段代码有什么问题呢？如果分支变多，这里的代码就会变得臃肿，难以维护，可读性低。如果你需要接入一种新的解析类型，那只能在原有代码上修改。
　　显然，增加、删除某个逻辑，都需要修改到原来类的代码，这就违反了开闭原则了。为了解决这个问题，我们可以使用策略模式去优化它。
　　你可以先声明一个文件解析的接口，如下：public interface IFileStrategy {          //属于哪种文件解析类型，A或者B     FileTypeResolveEnum gainFileType();          //封装的公用算法（具体的解析方法）     void resolve(Object param); } 复制代码
　　然后实现不同策略的解析文件，如类型A解析：@Component public class AFileResolve implements IFileStrategy {          @Override     public FileTypeResolveEnum gainFileType() {         return FileTypeResolveEnum.File_A_RESOLVE;     }      @Override     public void resolve(Object objectparam) {       logger.info(＂A 类型解析文件，参数：{}＂,objectparam);       //A类型解析具体逻辑     } }  复制代码
　　如果未来需求变更的话，比如增加、删除某个逻辑，不会再修改到原来的类啦，只需要修改对应的文件解析类型的类即可。
　　对于如何使用设计模式，大家有兴趣的话，可以看我以前的这篇文章哈：实战！工作中常用到哪些设计模式2. 单一职责原则
　　单一职责原则：一个类或者一个接口，最好只负责一项职责。比如一个类C违反单一原则，它负责两个职责P1和P2。当职责P1需要修改时，就会改动到类C，这就可能导致原本正常的P2也受影响。
　　如何更好理解呢？比如你实现一个图书管理系统，一个类既有图书的增删改查，又有读者的增删改查，你就可以认为这个类违反了单一原则。因为这个类涉及了不同的功能职责点，你可以把这个拆分。
　　以上图书管理系统这个例子，违反单一原则，按业务拆分。这比较好理解，但是有时候，一个类并不是那么好区分。这时候大家可以看这个标准，来判断功能职责是否单一:类中的私有方法过多你很难给类起一个合适的名字类中的代码行数、函数或者属性过多类中大量的方法都是集中操作类中的某几个属性类依赖的其他类过多，或者依赖类的其他类过多
　　比如，你写了一个方法，这个方法包括了日期处理和借还书的业务操作，你就可以把日期处理抽到私有方法。再然后，如果你发现，很多私有方法，都是类似的日期处理，你就可以把这个日期处理方法抽成一个工具类。
　　日常开发中，单一原则的思想都有体现的。比如微服务拆分，也是这个原则的思想。3. 接口隔离原则
　　接口隔离原则：接口的调用者或者使用者，不应该强迫依赖它不需要的接口。它要求建立单一的接口，不要建立庞大臃肿的接口，尽量细化接口，接口中的方法尽量少，让接口中只包含客户（调用者）感兴趣的方法。即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。
　　比如类A通过接口I依赖类B，类C通过接口I依赖类D，如果接口I对于类A和类B来说，都不是最小接口，则类B和类D必须去实现他们不需要的方法。如下图：
　　这个图表达的意思是：类A依赖接口I中的method1、method2，类B是对类A依赖的实现。类C依赖接口I中的method1、method3，类D是对类C依赖的实现。对于实现类B和D，它们都存在用不到的方法，但是因为实现了接口I，所以必须要实现这些用不到的方法。
　　可以看下以下代码：public interface I {      void method1();      void method2();      void method3(); }  @Service public class A {      @Resource(name=＂B＂)     private I i;      public void depend1() {         i.method1();     }      public void depend2(){         i.method2();     }  }  @Service(＂B＂) public class B implements I {      @Override     public void method1() {         System.out.println(＂类B实现接口I的方法1＂);     }      @Override     public void method2() {         System.out.println(＂类B实现接口I的方法2＂);     }      //没用到这个方法，但是也要默认实现，因为I有这个接口方法     @Override     public void method3() {      } }  @Service public class C {      @Resource(name=＂D＂)     private I i;      public void depend1(I i){         i.method1();     }      public void depend3(I i){         i.method3();     }  }  @Service(＂D＂) public class D implements I {      @Override     public void method1() {         System.out.println(＂类D实现接口I的方法1＂);     }      //没用到这个方法，但是也要默认实现，因为I有这个接口方法     @Override     public void method2() {      }      @Override     public void method3() {         System.out.println(＂类D实现接口I的方法3＂);     } } 复制代码
　　大家可以发现，如果接口过于臃肿，只要接口中出现的方法，不管对依赖于它的类有没有用到，实现类都必须去实现这些方法。实现类B没用到method3，它也要有个默认实现。实现类D没用到method2，它也要有个默认实现。
　　显然，这不是一个好的设计，违反了接口隔离原则。我们可以对接口I进行拆分。拆分后的设计如图2所示：
　　接口是不是分得越细越好呢？并不是。日常开发中，采用接口隔离原则对接口进行约束时，要注意以下几点：接口尽量小，但是要有限度。对接口进行细化可以提高程序设计灵活性是不挣的事实，但是如果过小，则会造成接口数量过多，使设计复杂化。所以一定要适度。为依赖接口的类定制服务，只暴露给调用的类它需要的方法，它不需要的方法则隐藏起来。只有专注地为一个模块提供定制服务，才能建立最小的依赖关系。提高内聚，减少对外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。 运用接口隔离原则，一定要适度，接口设计得过大或过小都不好。设计接口的时候，只有多花些时间去思考和筹划，才能准确地实践这一原则。4. 迪米特法则
　　定义：又叫最少知道原则。一个类对于其他类知道得越少越好，就是说一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解,只和朋友谈心，不和陌生人说话。它的核心思想就是，尽量降低类与类之间的耦合，尽最大能力减小代码修改带来的对原有的系统的影响。
　　比如一个生活例子：你对你的对象肯定了解得很多，但是如果你对别人的对象也了解很多，你的对象要是知道，那就要出大事了。
　　我们来看下一个违反迪米特法则的例子，业务场景是这样的：一个学校，要求打印出所有师生的ID。//学生   class Student{       private String id;       public void setId(String id){           this.id = id;       }       public String getId(){           return id;       }   }    //老师   class Teacher{       private String id;       public void setId(String id){           this.id = id;       }       public String getId(){           return id;       }   }    //管理者（班长） public class Monitor {       //所有学生     public List getAllStudent(){         List list = new ArrayList();         for(int i=0; i<100; i++){             Student student = new Student();             //为每个学生分配个ID             student.setId(＂学生Id：＂+i);             list.add(student);         }         return list;     }  }  //校长 public class Principal {      //所有教师     public List getAllTeacher(){         List list = new ArrayList();         for(int i=0; i<30; i++){             Teacher emp = new Teacher();             //为全校老师按顺序分配一个ID             emp.setId(＂老师编号＂+i);             list.add(emp);         }         return list;     }      //所有师生     public void printAllTeacherAndStudent(ClassMonitor classMonitor) {          List list1 = classMonitor.getAllStudent();         for (Student s : list1) {             System.out.println(s.getId());         }          List list2 = this.getAllTeacher();         for (Teacher teacher : list2) {             System.out.println(teacher.getId());         }     } }  复制代码
　　这块代码。问题出在类Principal中，根据迪米特法则，只能与直接的朋友发生通信，而Student类并不是Principal类的直接朋友（以局部变量出现的耦合不属于直接朋友），从逻辑上讲校长Principal只与管理者Monitor耦合就行了，可以让Principal继承类Monitor，重写一个printMember的方法。优化后的代码如下:public class Monitor {      public List getAllStudent(){         List list = new ArrayList();         for(int i=0; i<100; i++){             Student student = new Student();             //为每个学生分配个ID             student.setId(＂学生Id：＂+i);             list.add(student);         }         return list;     }      public void printMember() {         List list = this.getAllStudent();         for (Student student : list) {             System.out.println(student.getId());         }     } }  public class Principal extends Monitor {      public List getAllTeacher(){         List list = new ArrayList();         for(int i=0; i<30; i++){             Teacher emp = new Teacher();             //为全校老师按顺序分配一个ID             emp.setId(＂老师编号＂+i);             list.add(emp);         }         return list;     }      public void printMember() {         super.printMember();          for (Teacher teacher : this.getAllTeacher()) {             System.out.println(teacher.getId());         }     } }  复制代码5. 里氏替换原则
　　里氏替换原则：
　　如果对每一个类型为S的对象o1，都有类型为T的对象o2，使得以T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S是类型T的子类型。
　　一句话来描述就是：只要有父类出现的地方，都可以用子类来替代，而且不会出现任何错误和异常。 更通俗点讲，就是子类可以扩展父类的功能，但是不能改变父类原有的功能。
　　其实，对里氏替换原则的定义可以总结如下：子类可以实现父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法子类中可以增加自己特有的方法当子类的方法重载父类的方法时，方法的前置条件（即方法的输入参数）要比父类的方法更宽松当子类的方法实现父类的方法时（重写/重载或实现抽象方法），方法的后置条件（即方法的的输出/返回值）要比父类的方法更严格或相等
　　我们来看个例子： public class Cache {      public void set(String key, String value) {      } }  public class RedisCache extends Cache {      public void set(String key, String value) {      }  } 复制代码
　　这里例子是没有违反里氏替换原则的，任何父类、父接口出现的地方子类都可以出现。如果给RedisCache加上参数校验，如下： public class Cache {      public void set(String key, String value) {      } }  public class RedisCache extends Cache {      public void set(String key, String value) {         if (key == null || key.length() < 10 || key.length() > 100) {             System.out.println(＂key的长度不符合要求＂);             throw new IllegalArgumentException();         }     } } 复制代码
　　这就违反了里氏替换原则了，因为子类方法增加了加了参数校验，抛出了异常，虽然子类仍然可以来替换父类。6.依赖倒置原则
　　依赖倒置原则定义：
　　高层模块不应该依赖低层模块，两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。它的核心思想是：要面向接口编程，而不要面向实现编程。
　　依赖倒置原则可以降低类间的耦合性、提高系统的稳定性、减少并行开发引起的风险、提高代码的可读性和可维护性。要满足依赖倒置原则，我们需要在项目中满足这个规则：每个类尽量提供接口或抽象类，或者两者都具备。变量的声明类型尽量是接口或者是抽象类。任何类都不应该从具体类派生。使用继承时尽量遵循里氏替换原则。
　　我们来看一段违反依赖倒置原则的代码，业务需求是：顾客从淘宝购物。代码如下：class Customer{     public void shopping(TaoBaoShop shop){         //购物         System.out.println（shop.buy());     } } 复制代码
　　以上代码是存在问题的，如果未来产品变更需求，改为顾客从京东上购物，就需要把代码修改为：class Customer{     public void shopping(JingDongShop shop){         //购物         System.out.println（shop.buy());     } } 复制代码
　　如果产品又变更为从天猫购物呢？那有得修改代码了，显然这违反了开闭原则。顾客类设计时，同具体的购物平台类绑定了，这违背了依赖倒置原则。可以设计一个shop接口，不同购物平台（如淘宝、京东）实现于这个接口，即修改顾客类面向该接口编程，就可以解决这个问题了。代码如下：class Customer{     public void shopping(Shop shop){         //购物         System.out.println（shop.buy());     } }  interface Shop{    String buy(); }  Class TaoBaoShop implements Shop{      public String buy(){        return ＂从淘宝购物＂;      } }  Class JingDongShop implements Shop{       public String buy(){        return ＂从京东购物＂;      } }
　　原文：https://juejin.cn/post/7156624841422929933