【Spring 5核心原理】1设计模式

1.1开闭原则

• 开闭原则（open-closed principle，OCP）是指一个软件实体（如类，模块和函数）应该对扩展开放，对修改关闭。所谓的开闭，也正是对扩展和修改两个行为的一个原则。
• 强调用抽象构建框架，用实现扩展细节，可以提高软件系统的可复用性及可维护性；例如版本更新时，我们尽可能不修改源代码就可以添加新功能。
  首先创建一个课程接口JavaCourse

/**
 * TODO 开闭原则——课程接口
 * @author ss_419
 */
public interface ICourse {
    Integer getId();
    String getName();
    Double getPrice();
}

整个课程有许多分类，Java、Python、Js等等…
紧接着我们创建一个Java课程类，该类实现课程接口

/**
 * TODO Java课程类
 *
 * @author ss_419
 * @version 1.0
 * @date 2023/1/29 10:37
 */
public class JavaCourse implements ICourse{
    private Integer id;
    private String name;
    private Double price;

    public JavaCourse(Integer id, String name, Double price) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    @Override
    public Integer getId() {
        return this.id;
    }

    @Override
    public String getName() {
        return this.name;
    }

    @Override
    public Double getPrice() {
        return this.price;
    }
}

突然有一天，老板说把Java课程的价格做一下优惠，但是如果修改JavaCourse中的getPrice()方法，则存在一定的风险，可能影响其他地方的调用结果，为了避免此类事件发生 ，我们就需要在不修改原有代码的前提下，实现这个价格优惠的功能

• 解决方案：创建一个处理优惠逻辑的类JavaDiscountCourse

/**
 * TODO 开闭原则——JavaCourse降价活动
 *
 * @author ss_419
 * @version 1.0
 * @date 2023/1/29 10:38
 */
public class JavaDiscountCourse extends JavaCourse{
    public JavaDiscountCourse(Integer id, String name, Double price) {
        super(id, name, price);
    }

    /**
     * 出现降价活动不能够直接去修改JavaCourse中的getPrice()方法，所以通过继承JavaCourse类，来返回原商品降价之后的价格
     */
    /**
     * 获取商品原价格
     * @return
     */
    public Double getOriginPrice() {
    	System.out.println("原商品价格");
        return super.getPrice();
    }

    public Double getPrice(){
        System.out.println("降价后的商品价格");
        return super.getPrice() * 0.618;
    }

}

1.2依赖倒置原则

• 依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle,DIP）是指设计代码结构时，高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象。
• 抽象不应该依赖与细节，细节应该依赖抽象。
• 通过依赖倒置，可以减少类与类之间的耦合性，提高系统的稳定性，提高代码的可读性和可维护性，并且能降低修改程序所造成的风险。

创建一个Tom类：

/**
 * TODO 依赖倒置——初始状态
 *
 * @author ss_419
 * @version 1.0
 * @date 2023/1/29 11:42
 */
public class Tom {
    public void studyJavaCourse(){
        System.out.println("studyJavaCourse");
    }
    public void studyPythonCourse(){
        System.out.println("studyPythonCourse studyPythonCourse");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Tom tom = new Tom();
        tom.studyJavaCourse();
        tom.studyPythonCourse();
    }
}

目前Tom是在学习Java和Python，但是后续想学习其他课程的时候，就需要添加一个方法，没多学习一个就得多添加一个方法，这个时候，因为业务扩展，要从低层到高层（调用层）依次修改代码，这样极其不方便。

• 因此，我们接下来做一些优化：

1. 创建一个课程接口ICourse：

/**
 * TODO 依赖倒置
 * @author ss_419
 */
public interface ICourse {
    void study();
}

1. 编写JavaCourse类：

/**
 * TODO
 *
 * @author ss_419
 * @version 1.0
 * @date 2023/1/29 12:10
 */
public class JavaCourse implements ICourse{
    @Override
    public void study() {
        System.out.println("Java课程.....");
    }
}

1. 编写PythonCourse类：

/**
 * TODO
 *
 * @author ss_419
 * @version 1.0
 * @date 2023/1/29 12:12
 */
public class PythonCourse implements ICourse{
    @Override
    public void study() {

        System.out.println("Python课程学习......");
    }
}

1. 修改Tom类：

public class Tom {
    /**
     * DIP优化版本
     * @param course
     */
    public void study(ICourse course){
        course.study();
    }
 }

1. 新的调用方式：

public static void main(String[] args) {
        Tom tom = new Tom();
        // 新的调用方式
        tom.study(new JavaCourse());
        tom.study(new JavaCourse());
        tom.study(new PythonCourse());
//        tom.studyJavaCourse();
//        tom.studyPythonCourse();
    }

1. DIP构造器注入方式
   在使用构造器注入时，在调用的时候，每次都要创建实例

public class Tom {
    private ICourse course;

    /**
     * DIP——构造器注入方式
     * @param course
     */
    public Tom(ICourse course) {
        this.course = course;
    }
    public void study(){
        course.study();
    }
}

调用方式：

    public static void main(String[] args) {
        Tom tom = new Tom(new JavaCourse());
        tom.study();
     }

1. 当Tom时全局单例，只能选择用Setter方式来注入

public class Tom {
    private ICourse course;

    /**
     * 使用setter方式来注入
     * @param course
     */
    public void setCourse(ICourse course) {
        this.course = course;
    }
    public void study(){
        course.study();
    }
}

调用代码：

 public static void main(String[] args) {
        Tom tom = new Tom();
        tom.setCourse(new JavaCourse());
        tom.study();
        tom.setCourse(new PythonCourse());
        tom.study();
    }

单一职责原则

• 单一职责（Simple Responsibility Pinciple，SRP）是指不要存在多于一个导致类变更的原因
• 假设我们有一个类负责两个职责，一旦发生需求变更，修改其中一个职责的逻辑代码，有可能导致另一个职责的功能发生故障，这样一来，这个类就存在两个导致类变更的原因。
• 为了避免上述情况的出现，我们将两个职责用两个类来实现，进行解耦。后期需求变更维护互不影响。
• 总体来说，就是一个类、接口或方法只负责一项职责

课程有直播课和录播课两类；直播课不能快进和快退，录播课可以任意地反复观看，功能职责不一样。
首先创建一个Course类:

/**
 * TODO 单一职责Simple Responsibility Pinciple
 * @author ss_419
 */
public class Course {
    public void study(String courseName){
        if ("直播课".equals(courseName)){
            System.out.println("不能快进==>" + courseName);
        }else if ("录播课".equals(courseName)){
            System.out.println("可以快进==>"+courseName);
        }
    }

	// 调用方法
    public static void main(String[] args) {
        Course course = new Course();
        course.study("直播课");
        course.study("录播课");
    }
}

从上面的代码，我们可以看出Course承担了两种处理逻辑。后续如果对其中一种课程进行加密，由于两种课程的加密逻辑一定不相同，必须修改代码。而修改代码的逻辑势必会相互影响，容易带来不可控的风险。

• 接下来我们对职责进行解耦

1. 首先创建两个类LiveCourse和ReplayCourse

/**
 * TODO SRP优化版
 *
 * @author ss_419
 * @version 1.0
 * @date 2023/1/29 14:47
 */
public class LiveCourse {
    public void study(String courseName){
        System.out.println("我是直播课程==>" + courseName);
    }
}

/**
 * TODO
 *
 * @author ss_419
 * @version 1.0
 * @date 2023/1/29 14:49
 */
public class ReplayCourse {
    public void study(String courseName){

        System.out.println("我是录播课程==>"+courseName);
    }
}

1. 调用过程

    public static void main(String[] args) {
        LiveCourse liveCourse = new LiveCourse();
        liveCourse.study("直播课");
        ReplayCourse recordCourse = new ReplayCourse();
        recordCourse.study("录播课");
    }

通过创建两个单独的类，就实现了将两个职责从原先的Course中拆分的操作

接口隔离原则

接口隔离原则（Interface Segregation Pinciple，ISP）是指用多个专门的接口，而不使用单一的总接口，客户端不应该依赖它不需要的接口。
符合高内聚、低耦合的设计思想

• 一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口之上。
• 建立单一接口，不要监理庞大臃肿的接口。
• 尽量细化接口，接口中的方法尽量少（适度即可）。

1创建一个IAnimal接口：

/**
 * TODO 接口隔离原则
 * @author ss_419
 */
public interface IAnimal {
    void eat();
    void fly();
    void swim();
}`在这里插入代码片`

2创建Bird类：

/**
 * TODO
 *
 * @author ss_419
 * @version 1.0
 * @date 2023/1/29 15:05
 */
public class Bird implements IAnimal{
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("bird eat");
    }

    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("bird fly");
    }

    @Override
    public void swim() {

    }
}

3创建Dog类：

/**
 * TODO
 *
 * @author ss_419
 * @version 1.0
 * @date 2023/1/29 15:11
 */
public class Dog implements IAnimal{
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("I am a dog 吧唧吧唧");
    }

    @Override
    public void fly() {

    }

    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("Dog swim....");
    }
}

通过2、3可以看出，Bird的swim方法只能空着（因为鸟不能游泳。。。。），而且Dog的fly方法也是实现不了的。
这个时候我们针对不同的动物行为来设计不同的接口，分别设计IEatAnimal、IFlyAnimal、ISwimAnimal接口：

/**
 * TODO
 *
 * @author ss_419
 * @version 1.0
 * @date 2023/1/29 15:16
 */
public interface IEatAnimal {
    void eat();
}

/**
 * @author ss_419
 */
public interface IFlyAnimal {
    void fly();
}

/**
 * @author ss_419
 */
public interface ISwimAnimal {
    void swim();
}

实现上面三个接口之后，修改dog类如下：

/**
 * TODO
 *
 * @author ss_419
 * @version 1.0
 * @date 2023/1/29 15:11
 */
public class Dog implements IEatAnimal, ISwimAnimal {

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("dog --> eat");
    }

    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("dog --> swim");
    }
}

这样一来就不会存在实现类中不需要的方法了，防止客户端使用了它不需要的接口。

迪米特原则

迪米特原则（Law Of Demeter LoD）是指一个对象应该对其他对象保持最少的了解，又叫最少知道原则（Least Knowledge Pinciple，LKP），尽量降低类与类之间的耦合度。

• 只和朋友交流，不和陌生人说话
  1、首先创建一个Course类

public class Course {
}

2、创建一个TeamLeader，用于统计Course信息

public class TeamLeader {
    public void checkNumberOfCourses(){
        List<Course> courseList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            courseList.add(new Course());
        }
        System.out.println("目前已发布的课程数量是："+courseList.size());
    }
}

3、创建一个Boss，老板想看课程数量：

public class Boss {
    public void commandCheckNumber(TeamLeader teamLeader){
        // 通过TeamLeader来查询Course信息
        teamLeader.checkNumberOfCourses();
    }
}

4、调用方法：

 public static void main(String[] args) {
        Boss boss = new Boss();
        // 这样一来，Boss就和Course分离开来了，boss不用去关心Course的具体实现，他只想知道有多少个课程数量
        boss.commandCheckNumber(new TeamLeader());
    }

这样一来，Boss就和Course分离开来了，boss不用去关心Course的具体实现，他只想知道有多少个课程数量

里氏替换原则

里氏替换原则（Liskov Substitution Princple，LSP）是指如果对每一个类型为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都替换成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。

• 一个软件实体如果适用于一个父类，那么一定适用于其子类，所有引用父类的地方必须能透明地使用其子类的对象，子类对象能够替换父类对象，而程序逻辑不变。
• 子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能

1. 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
2. 子类可以增加自己持有的方法
3. 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/入参）要比父类方法的输入参数更宽松
4. 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（即方法的输出/返回值）要比父类更严格或与父类一样。（上转型或者转同型）