网站服务器用来做啥,自己怎么优化关键词,商场设计分析,毕设做网站什么能过文章目录 一、软件设计原则1. 开闭原则2. 里氏代换原则3. 依赖倒转原则4. 接口隔离原则5. 迪米特法则6. 合成复用原则 一、软件设计原则 在软件开发中#xff0c;为了提高软件系统的可维护性和可复用性#xff0c;增加软件的可扩展性和灵活性#xff0c;程序员要尽量根据软件… 文章目录 一、软件设计原则1. 开闭原则2. 里氏代换原则3. 依赖倒转原则4. 接口隔离原则5. 迪米特法则6. 合成复用原则 一、软件设计原则 在软件开发中为了提高软件系统的可维护性和可复用性增加软件的可扩展性和灵活性程序员要尽量根据软件设计原则来开发程序从而提高软件开发效率、节约软件开发成本和维护成本。 1. 开闭原则 对扩展开放对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候不能去修改原有的代码实现一个热插拔的效果。简言之是为了使程序的扩展性好易于维护和升级。 想要达到这样的效果我们需要使用接口和抽象类。 因为抽象灵活性好适应性广只要抽象的合理可以基本保持软件架构的稳定。而软件中易变的细节可以从抽象派生的实现类来进行扩展当软件需要发生变化时只需要根据需求重新派生一个实现类来扩展就可以了。 下面以 搜狗输入法皮肤为例介绍开闭原则的应用 【例】搜狗输入法皮肤设计。 分析搜狗输入法皮肤是输入法背景图片、窗口颜色和声音等元素的组合。用户可以根据自己的喜爱更换自己的输入法皮肤也可以从网上下载新的皮肤。这些皮肤有共同的特点可以为其定义一个抽象类AbstractSkin而每个具体的皮肤DefaultSpecificSkin和HeimaSpecificSkin是其子类。用户窗体可以根据需要选择或者增加新的主题而不需要修改原代码所以它是满足开闭原则的。 抽象皮肤类 public abstract class AbstractSkin {// 显示的方法public abstract void display();
}默认皮肤类 public class DefaultSkin extends AbstractSkin {Overridepublic void display() {System.out.println(默认皮肤);}
}黑马皮肤类 public class HeimaSkin extends AbstractSkin {Overridepublic void display() {System.out.println(黑马皮肤);}
}搜狗输入法 public class SougouInput {private AbstractSkin skin;public void setSkin(AbstractSkin skin) {this.skin skin;}public void display() {skin.display();}
}测试 public class Client {public static void main(String[] args) {// 1.创建搜狗输入法对象SougouInput input new SougouInput();// 2.创建皮肤对象//DefaultSkin skin new DefaultSkin();HeimaSkin skin new HeimaSkin();// 3.将皮肤设置到输入法中input.setSkin(skin);// 4.显示皮肤input.display();}
}2. 里氏代换原则 里氏代换原则任何基类可以出现的地方子类一定可以出现。 通俗理解子类可以扩展父类的功能但不能改变父类原有的功能。 换句话说子类继承父类时除添加新的方法完成新增功能外尽量不要重写父类的方法。 如果通过重写父类的方法来完成新的功能这样写起来虽然简单但是整个继承体系的可复用性会比较差特别是运用多态比较频繁时程序运行出错的概率会非常大。 下面看一个里氏替换原则中经典的一个例子 【例】正方形不是长方形。 在数学领域里正方形毫无疑问是长方形它是一个长宽相等的长方形。所以我们开发一个与几何图形相关的软件系统就可以顺理成章的让正方形继承自长方形。 长方形类Rectangle public class Rectangle {private double length;private double width;public double getLength() {return length;}public void setLength(double length) {this.length length;}public double getWidth() {return width;}public void setWidth(double width) {this.width width;}
}正方形类Square 由于正方形的长和宽相同所以在方法setLength和setWidth中对长度和宽度都需要赋相同值。 public class Square extends Rectangle {public void setWidth(double width) {super.setLength(width);super.setWidth(width);}public void setLength(double length) {super.setLength(length);super.setWidth(length);}
}类RectangleDemo是我们软件系统中的一个组件它有一个resize方法依赖基类Rectangleresize方法是RectandleDemo类中的一个方法用来实现宽度逐渐增长的效果。 public class RectangleDemo {// 扩宽方法public static void resize(Rectangle rectangle) {// 判断宽如果比长小进行扩宽的操作while (rectangle.getWidth() rectangle.getLength()) {rectangle.setWidth(rectangle.getWidth() 1);}}// 打印长方形的长和宽public static void printLengthAndWidth(Rectangle rectangle) {System.out.println(rectangle.getLength());System.out.println(rectangle.getWidth());}public static void main(String[] args) {// 创建长方形对象Rectangle rectangle new Rectangle();// 设置长和宽rectangle.setLength(20);rectangle.setWidth(10);// 调用resize方法进行扩宽resize(rectangle);printLengthAndWidth(rectangle);System.out.println();// 创建正方形对象Rectangle rectangle1 new Square();// 设置长和宽相同rectangle1.setLength(10);// 调用resize方法进行扩宽resize(rectangle1);printLengthAndWidth(rectangle1);}
}我们运行一下这段代码就会发现假如我们把一个普通长方形作为参数传入resize方法就会看到长方形宽度逐渐增长的效果当宽度大于长度代码就会停止这种行为的结果符合我们的预期 假如我们再把一个正方形作为参数传入resize方法后就会看到正方形的宽度和长度都在不断增长代码会一直运行下去直至系统产生溢出错误。 所以普通的长方形是适合这段代码的正方形不适合。 我们得出结论在resize方法中Rectangle类型的参数是不能被Square类型的参数所代替如果进行了替换就得不到预期结果。 因此Square类和Rectangle类之间的继承关系违反了里氏代换原则它们之间的继承关系不成立正方形不是长方形。 如何改进呢此时我们需要重新设计他们之间的关系。抽象出来一个四边形接口(Quadrilateral)让Rectangle类和Square类实现Quadrilateral接口。 四边形接口 public interface Quadrilateral {// 获取长double getLength();// 获取宽double getWidth();
} 长方形类 public class Rectangle implements Quadrilateral {private double length;private double width;public void setLength(double length) {this.length length;}public void setWidth(double width) {this.width width;}Overridepublic double getLength() {return length;}Overridepublic double getWidth() {return width;}
}正方形类 public class Square implements Quadrilateral {private double side;public double getSide() {return side;}public void setSide(double side) {this.side side;}Overridepublic double getLength() {return side;}Overridepublic double getWidth() {return side;}
} 测试类 public class RectangleDemo {public static void main(String[] args) {// 创建长方形对象Rectangle r new Rectangle();r.setLength(20);r.setWidth(10);// 调用方法进行扩宽操作resize(r);printLengthAndWidth(r);}// 扩宽的方法// 由于正方形和长方形不是继承关系了所以该扩宽方法只能传长方形类这样就不会发生错误。public static void resize(Rectangle rectangle) {// 判断宽如果比长小进行扩宽的操作while(rectangle.getWidth() rectangle.getLength()) {rectangle.setWidth(rectangle.getWidth() 1);}}// 打印长和宽public static void printLengthAndWidth(Quadrilateral quadrilateral) {System.out.println(quadrilateral.getLength());System.out.println(quadrilateral.getWidth());}
}3. 依赖倒转原则 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。简单的说就是要求对抽象进行编程不要对实现进行编程这样就降低了客户与实现模块间的耦合。 下面看一个例子来理解依赖倒转原则 【例】组装电脑。 现要组装一台电脑需要配件cpu硬盘内存条。只有这些配置都有了计算机才能正常运行。选择cpu有很多选择如IntelAMD等硬盘可以选择希捷西数等内存条可以选择金士顿海盗船等。 希捷硬盘类XiJieHardDisk: public class XiJieHardDisk implements HardDisk {public void save(String data) {System.out.println(使用希捷硬盘存储数据 data);}public String get() {System.out.println(使用希捷硬盘取数据);return 数据;}
}Intel处理器IntelCpu public class IntelCpu implements Cpu {public void run() {System.out.println(使用Intel处理器);}
}金士顿内存条KingstonMemory public class KingstonMemory implements Memory {public void save() {System.out.println(使用金士顿作为内存条);}
}电脑Computer public class Computer {private XiJieHardDisk hardDisk;private IntelCpu cpu;private KingstonMemory memory;public IntelCpu getCpu() {return cpu;}public void setCpu(IntelCpu cpu) {this.cpu cpu;}public KingstonMemory getMemory() {return memory;}public void setMemory(KingstonMemory memory) {this.memory memory;}public XiJieHardDisk getHardDisk() {return hardDisk;}public void setHardDisk(XiJieHardDisk hardDisk) {this.hardDisk hardDisk;}public void run() {System.out.println(运行计算机);String data hardDisk.get();System.out.println(从硬盘上获取的数据是 data);cpu.run();memory.save();}
}测试类 测试类用来组装电脑。 public class ComputerDemo {public static void main(String[] args) {// 创建组件对象XiJieHardDisk hardDisk new XiJieHardDisk();IntelCpu cpu new IntelCpu();KingstonMemory memory new KingstonMemory();// 创建计算机对象Computer c new Computer();// 组装计算机c.setCpu(cpu);c.setHardDisk(hardDisk);c.setMemory(memory);// 运行计算机c.run();}
}上面代码可以看到已经组装了一台电脑但是似乎组装的电脑的cpu只能是Intel的内存条只能是金士顿的硬盘只能是希捷的这对用户肯定是不友好的用户有了机箱肯定是想按照自己的喜好选择自己喜欢的配件。 根据依赖倒转原则进行改进 代码我们只需要修改Computer类让Computer类依赖抽象各个配件的接口而不是依赖于各个组件具体的实现类。 硬盘接口 public interface HardDisk {// 存储数据public void save(String data);// 获取数据public String get();
}希捷硬盘 public class XiJieHardDisk implements HardDisk {// 存储数据的方法Overridepublic void save(String data) {System.out.println(使用希捷硬盘存储数据为 data);}// 获取数据的方法Overridepublic String get() {System.out.println(使用希捷硬盘取数据);return 数据;}
}cpu接口 public interface Cpu {// 运行cpupublic void run();
}Intel cpu public class IntelCpu implements Cpu {Overridepublic void run() {System.out.println(使用Intel处理器);}
}内存条接口 public interface Memory {public void save();
}金士顿内存条类 public class KingstonMemory implements Memory {Overridepublic void save() {System.out.println(使用金士顿内存条);}
}电脑Computer public class Computer {private HardDisk hardDisk;private Cpu cpu;private Memory memory;public HardDisk getHardDisk() {return hardDisk;}public void setHardDisk(HardDisk hardDisk) {this.hardDisk hardDisk;}public Cpu getCpu() {return cpu;}public void setCpu(Cpu cpu) {this.cpu cpu;}public Memory getMemory() {return memory;}public void setMemory(Memory memory) {this.memory memory;}public void run() {System.out.println(计算机工作);}
}测试类 public class ComputerDemo {public static void main(String[] args) {//创建计算机的组件对象HardDisk hardDisk new XiJieHardDisk();Cpu cpu new IntelCpu();Memory memory new KingstonMemory();//创建计算机对象Computer c new Computer();//组装计算机c.setCpu(cpu);c.setHardDisk(hardDisk);c.setMemory(memory);//运行计算机c.run();}
}面向对象的开发很好的解决了这个问题一般情况下抽象的变化概率很小让用户程序依赖于抽象实现的细节也依赖于抽象。即使实现细节不断变动只要抽象不变客户程序就不需要变化。这大大降低了客户程序与实现细节的耦合度。 4. 接口隔离原则 客户端不应该被迫依赖于它不使用的方法一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。 下面看一个例子来理解接口隔离原则 【例】安全门案例。 我们需要创建一个黑马品牌的安全门该安全门具有防火、防水、防盗的功能。可以将防火防水防盗功能提取成一个接口形成一套规范。类图如下 上面的设计我们发现了它存在的问题黑马品牌的安全门具有防盗防水防火的功能。现在如果我们还需要再创建一个传智品牌的安全门而该安全门只具有防盗、防水功能呢很显然如果实现SafetyDoor接口就违背了接口隔离原则那么我们如何进行修改呢看如下类图 AntiTheft接口 public interface AntiTheft {void antiTheft();
}Fireproof接口 public interface Fireproof {void fireproof();
}Waterproof接口 public interface Waterproof {void waterproof();
}HeiMaSafetyDoor类具有防盗防水防火的功能 public class HeiMaSafetyDoor implements AntiTheft,Fireproof,Waterproof {public void antiTheft() {System.out.println(防盗);}public void fireproof() {System.out.println(防火);}public void waterproof() {System.out.println(防水);}
}ItcastSafetyDoor类具有防盗、防火功能 public class ItcastSafetyDoor implements AntiTheft,Fireproof {public void antiTheft() {System.out.println(防盗);}public void fireproof() {System.out.println(防火);}
}5. 迪米特法则 迪米特法则又叫最少知识原则。 只和你的直接朋友交谈不跟“陌生人”说话Talk only to your immediate friends and not to strangers。 其含义是如果两个软件实体无须直接通信那么就不应当发生直接的相互调用可以通过第三方转发该调用。其目的是降低类之间的耦合度提高模块的相对独立性。 迪米特法则中的“朋友”是指当前对象本身、当前对象的成员对象、当前对象所创建的对象、当前对象的方法参数等这些对象同当前对象存在关联、聚合或组合关系可以直接访问这些对象的方法。 下面看一个例子来理解迪米特法则 【例】明星与经纪人的关系实例。 明星由于全身心投入艺术所以许多日常事务由经纪人负责处理如和粉丝的见面会和媒体公司的业务洽淡等。这里的经纪人是明星的朋友而粉丝和媒体公司是陌生人所以适合使用迪米特法则。 明星类Star public class Star {private String name;public Star(String name) {this.namename;}public String getName() {return name;}
}粉丝类Fans public class Fans {private String name;public Fans(String name) {this.namename;}public String getName() {return name;}
}媒体公司类Company public class Company {private String name;public Company(String name) {this.namename;}public String getName() {return name;}
}经纪人类Agent public class Agent {private Star star;private Fans fans;private Company company;public void setStar(Star star) {this.star star;}public void setFans(Fans fans) {this.fans fans;}public void setCompany(Company company) {this.company company;}public void meeting() {System.out.println(fans.getName() 与明星 star.getName() 见面了。);}public void business() {System.out.println(company.getName() 与明星 star.getName() 洽淡业务。);}
}测试类 public class Client {public static void main(String[] args) {// 创建经纪人类Agent agent new Agent();// 创建明星对象Star star new Star(林青霞);agent.setStar(star);// 创建粉丝对象Fans fans new Fans(李四);agent.setFans(fans);// 创建媒体公司对象Company company new Company(黑马媒体公司);agent.setCompany(company);// 和粉丝见面agent.meeting();// 和媒体公司洽谈业务agent.business();}
}6. 合成复用原则 合成复用原则是指尽量先使用组合或者聚合等关联关系来实现其次才考虑使用继承关系来实现。 通常类的复用分为继承复用和合成复用两种。 继承复用虽然有简单和易实现的优点但它也存在以下缺点 继承复用破坏了类的封装性。因为继承会将父类的实现细节暴露给子类父类对子类是透明的所以这种复用又称为“白箱”复用。子类与父类的耦合度高。父类的实现的任何改变都会导致子类的实现发生变化这不利于类的扩展与维护。它限制了复用的灵活性。从父类继承而来的实现是静态的在编译时已经定义所以在运行时不可能发生变化。 采用组合或聚合复用时可以将已有对象纳入新对象中使之成为新对象的一部分新对象可以调用已有对象的功能它有以下优点 它维持了类的封装性。因为成员对象的内部细节是新对象看不见的所以这种复用又称为“黑箱”复用。对象间的耦合度低。可以在类的成员位置声明抽象。复用的灵活性高。这种复用可以在运行时动态进行新对象可以动态地引用与成员对象类型相同的对象。 下面看一个例子来理解合成复用原则 【例】汽车分类管理程序。 汽车按“动力源”划分可分为汽油汽车、电动汽车等按“颜色”划分可分为白色汽车、黑色汽车和红色汽车等。如果同时考虑这两种分类其组合就很多。类图如下 从上面类图我们可以看到使用继承复用产生了很多子类如果现在又有新的动力源或者新的颜色的话就需要再定义新的类。我们试着将继承复用改为聚合复用看一下。 当新增一种动力源时 继承复用 合成复用
