Java之设计模式:七大设计原则和UML类图_综合利用设计原则的代码和类图-程序员宅基地

技术标签： java 设计模式

设计模式的目的

编写软件过程中，程序员面临着来自耦合性，内聚性以及可维护性，可扩展性，重用性，灵活性等多方面的挑战，设计模式是为了让程序(软件)，具有更好的：

代码重用性 (即：相同功能的代码，不用多次编写)
可读性 (即：编程规范性, 便于其他程序员的阅读和理解)
可扩展性 (即：当需要增加新的功能时，非常的方便，称为可维护）
可靠性 (即：当我们增加新的功能后，对原来的功能没有影响)
使程序呈现高内聚，低耦合的特性

7大设计模式

单一职责原则
接口隔离原则
依赖倒转(倒置)原则
里氏替换原则
开闭原则
迪米特法则
合成复用原则

单一职责原则

基本介绍

对类来说的，即一个类应该只负责一项职责。如类A负责两个不同职责：职责1，职责2。当职责1需求变更而改变A时，可能造成职责2执行错误，所以需要将类A的粒度分解为 A1，A2。

应用实例：交通工具

方式1

package singleresponsibility;
// 方式1
public class singleresponsibility1 {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        Vehicle vehicle = new Vehicle();
        vehicle.run("奔驰");
        vehicle.run("宝马");
        vehicle.run("飞机");
    }
}

class Vehicle {
     // 交通工具类
    public void run(String vehicle){
    
        System.out.println(vehicle + "在公路运行");
    }
}

在这里插入图片描述
方式1分析：该run方法违反了单一职责原则,因为汽车和飞机种类不同，但使用同一个类来进行操作。
解决方法：根据交通工具运行的方式，分解成不同的类。

方式2

package singleresponsibility;

// 方式2
public class singleresponsibility2 {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        RoadVehicle roadVehicle = new RoadVehicle();
        roadVehicle.run("奔驰");
        roadVehicle.run("宝马");
        AirVehicle airVehicle = new AirVehicle();
        airVehicle.run("飞机");
    }
}

class RoadVehicle {
    
    public void run(String vehicle) {
    
        System.out.println(vehicle + "在公路上运行");
    }
}

class AirVehicle {
    
    public void run(String vehicle) {
    
        System.out.println(vehicle + "在天上运行");
    }
}

在这里插入图片描述

方式2分析：遵守单一原则，但是改动很大，即需要将类分解，同时需要对方法修改。
解决方法：直接在类上修改，提供不同类型的方法。

方式3

package singleresponsibility;

// 方式3
public class singleresponsibility3 {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        Vehicle2 vehicle2 = new Vehicle2();
        vehicle2.runRoad("奔驰");
        vehicle2.runAir("飞机");
    }
}

class Vehicle2 {
     // 交通工具类
    public void runRoad(String vehicle){
    
        System.out.println(vehicle + "在公路运行");
    }
    public void runAir(String vehicle){
    
        System.out.println(vehicle + "在天空运行");
    }
}

在这里插入图片描述

方式3分析：没有对原有的类做出大的修改，只是增加方法
虽然没有在类的级别上遵守单一原则，单子方法的级别上遵守

单一职责的作用和注意事项

降低类的复杂度，一个类只负责一项职责。
提高类的可读性，可维护性。
降低变更引起的风险。
通常情况下，我们应当遵守单一职责原则，只有逻辑足够简单，才可以在代码级违
反单一职责原则；只有类中方法数量足够少，可以在方法级别保持单一职责原则。

接口隔离原则

基本介绍

客户端不应该依赖它不需要的接口，即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。

应用实例

在这里插入图片描述
改进前：

package Segregations;

public class Segregation1 {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        A a = new A();
        a.depend1(new B());	// 类A通过接口Interface1依赖B
        a.depend2(new B());
        a.depend3(new B());

        C c = new C();
        c.depend1(new D());	// 类C通过接口Interface1依赖D
        c.depend4(new D());
        c.depend5(new D());
    }
}

interface Interface1{
    
    void operation1();
    void operation2();
    void operation3();
    void operation4();
    void operation5();
}

class B implements Interface1{
    

    @Override
    public void operation1() {
    
        System.out.println("B 中实现了 operation1");
    }

    @Override
    public void operation2() {
    
        System.out.println("B 中实现了 operation2");
    }

    @Override
    public void operation3() {
    
        System.out.println("B 中实现了 operation3");
    }

    @Override
    public void operation4() {
    
        System.out.println("B 中实现了 operation4");
    }

    @Override
    public void operation5() {
    
        System.out.println("B 中实现了 operation5");
    }
}
class D implements Interface1{
    

    @Override
    public void operation1() {
    
        System.out.println("D 中实现了 operation1");
    }

    @Override
    public void operation2() {
    
        System.out.println("D 中实现了 operation2");
    }

    @Override
    public void operation3() {
    
        System.out.println("D 中实现了 operation3");
    }

    @Override
    public void operation4() {
    
        System.out.println("D 中实现了 operation4");
    }

    @Override
    public void operation5() {
    
        System.out.println("D 中实现了 operation5");
    }
}

class A{
        // 类A通过接口Interface1依赖类B
    public void depend1(Interface1 i){
    
        i.operation1();
    }
    public void depend2(Interface1 i){
    
        i.operation2();
    }
    public void depend3(Interface1 i){
    
        i.operation3();
    }
}

class C{
         // 类C通过接口Interface1依赖类D
    public void depend1(Interface1 i){
    
        i.operation1();
    }
    public void depend4(Interface1 i){
    
        i.operation4();
    }
    public void depend5(Interface1 i){
    
        i.operation5();
    }
}

在这里插入图片描述

如果接口Interface1对于类A和类C来说不是最小接口，那么类B和类D必须去实现他们不需要的方法。即类A通过接口Interface1依赖B，只需要调用其operation1、operation2和operation3这三个方法，所以对类B而言就不需要去实现operation4和operation5这两个方法了，类C和类D也同理，应该这样改进：
在这里插入图片描述
按隔离原则应当这样处理：将接口Interface1拆分为独立的几个接口，类A和类C分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则。

package Segregations;

public class Segregation1 {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        A a = new A();
        a.depend1(new B());
        a.depend2(new B());
        a.depend3(new B());

        C c = new C();
        c.depend1(new D());
        c.depend4(new D());
        c.depend5(new D());
    }
}

interface Interface1{
    
    void operation1();


}

interface Interface2{
    
    void operation2();
    void operation3();
}

interface Interface3{
    
    void operation4();
    void operation5();
}
class B implements Interface1, Interface2{
    

    @Override
    public void operation1() {
    
        System.out.println("B 中实现了 operation1");
    }

    @Override
    public void operation2() {
    
        System.out.println("B 中实现了 operation2");
    }

    @Override
    public void operation3() {
    
        System.out.println("B 中实现了 operation3");
    }
}
class D implements Interface1, Interface3{
    

    @Override
    public void operation1() {
    
        System.out.println("D 中实现了 operation1");
    }

    @Override
    public void operation4() {
    
        System.out.println("D 中实现了 operation4");
    }

    @Override
    public void operation5() {
    
        System.out.println("D 中实现了 operation5");
    }
}

class A{
        // 类A通过接口Interface1依赖类B
    public void depend1(Interface1 i){
    
        i.operation1();
    }
    public void depend2(Interface2 i){
    
        i.operation2();
    }
    public void depend3(Interface2 i){
    
        i.operation3();
    }
}

class C{
         // 类C通过接口Interface1依赖类D
    public void depend1(Interface1 i){
    
        i.operation1();
    }
    public void depend4(Interface3 i){
    
        i.operation4();
    }
    public void depend5(Interface3 i){
    
        i.operation5();
    }
}

在这里插入图片描述

依赖倒转原则

基本介绍

依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)是指：

高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象。
抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。
依赖倒转(倒置)的中心思想是面向接口编程。
依赖倒转原则是基于这样的设计理念：相对于细节的多变性，抽象的东西要稳定的多。以抽象为基础搭建的架构比以细节为基础的架构要稳定的多。在java中，抽象指的是接口或抽象类，细节就是具体的实现类。
使用接口或抽象类的目的是制定好规范，而不涉及任何具体的操作，把展现细节的任务交给他们的实现类去完成。

应用实例

Person 接收Email消息的功能。方式1：

package Inversion;

public class DependenceInversion {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        Person person = new Person();
        person.recive(new Email());
    }
}

class Email{
    
    public String getInfo(){
    
        return "电子邮件信息：hello, wordl";
    }
}

class Person{
    
    public void recive(Email email){
    
        System.out.println(email.getInfo());
    }
}

    方式1分析:
    假如获取的对象是微信，短信，或者其他等，那么就要新增类，同时还要在Person类中新增方法。
/解决方法：引入一个抽象的接口IReceiver，表示接收者，这样Person类就和IReceiver接口发生依赖。因为Email，微信，短信都是用来接收的，那么让它们各自实现IReceiver接口就可以了，这就符合依赖倒转原则。
    Person 接收Email，微信，短信等消息的功能。方式2：

package Inversion.improve;

public class DependenceInversion {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        Person person = new Person();
        person.recive(new Email());
        person.recive(new Weixin());
        person.recive(new Duanxin());
    }
}

// 定义接口
interface IReceiver{
    
    public String getInfo();
}
class Email implements IReceiver {
    
    public String getInfo(){
    
        return "电子邮件信息：hello, wordl";
    }
}

class Weixin implements IReceiver {
    
    public String getInfo(){
    
        return "微信信息：早上好";
    }
}

class Duanxin implements IReceiver {
    
    public String getInfo(){
    
        return "短信信息：晚上好";
    }
}

class Person{
    
    public void recive(IReceiver iReceiver){
    
        System.out.println(iReceiver.getInfo());
    }
}

在这里插入图片描述

依赖关系传递的三种方式

以开关创鸿电视的实例来理解：

接口传递

// 方式1： 通过接口传递实现依赖
// 开关的接口
 interface IOpenAndClose {
    
	public void open(ITV tv); //抽象方法,接收接口
}

interface ITV {
     //ITV接口
	public void play();
}

// 实现接口
class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
    
	public void open(ITV tv) {
    
		tv.play();
	}
}

class ChangHong implements ITV {
    
	@Override
	public void play() {
    
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("长虹电视机，打开");
	}
}

构造器传递

// 方式2: 通过构造方法依赖传递
interface IOpenAndClose {
    
    public void open(); //抽象方法
}

interface ITV {
     //ITV接口
    public void play();
}

class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
    
    public ITV tv; //成员

    public OpenAndClose(ITV tv) {
     //构造器
        this.tv = tv;
    }

    public void open() {
    
        this.tv.play();
    }
}

class ChangHong implements ITV {
    
    @Override
    public void play() {
    
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("长虹电视机，打开");
    }

}

setter方式传递

// 方式3 , 通过setter方法传递
interface IOpenAndClose {
    
	public void open(); // 抽象方法
	public void setTv(ITV tv);
}

interface ITV {
     // ITV接口
	public void play();
}

class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
    
	private ITV tv;

	public void setTv(ITV tv) {
    
		this.tv = tv;
	}
	public void open() {
    
		this.tv.play();
	}
}

class ChangHong implements ITV {
    
	@Override
	public void play() {
    
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("长虹电视机，打开");
	}
}

依赖倒转原则的注意事项

低层模块尽量都要有抽象类或接口，或者两者都有，程序稳定性更好。
变量的声明类型尽量是抽象类或接口, 这样我们的变量引用和实际对象间，就存在一个缓冲层，利于程序扩展和优化。
继承时遵循里氏替换原则。

里氏替换原则

继承性的思考和说明

继承包含这样一层含义：父类中凡是已经实现好的方法，实际上是在设定规范和契
约，虽然它不强制要求所有的子类必须遵循这些契约，但是如果子类对这些已经实
现的方法任意修改，就会对整个继承体系造成破坏。
继承在给程序设计带来便利的同时，也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵
入性，程序的可移植性降低，增加对象间的耦合性，如果一个类被其他的类所继承，
则当这个类需要修改时，必须考虑到所有的子类，并且父类修改后，所有涉及到子
类的功能都有可能产生故障。
在编程中，如何正确的使用继承? => 里氏替换原则

基本介绍

里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)是指:

如果对每个类型为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都代换成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。换句话说，所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。
在使用继承时，遵循里氏替换原则，在子类中尽量不要重写父类的方法。
里氏替换原则告诉我们，继承实际上让两个类耦合性增强了，在适当的情况下，可以通过聚合，组合，依赖来解决问题。

应用实例

class A中的fun1()用来返回两数之差，class B继承A后对其进行了重写，但在后面的main方法中计算11-3时又想调用class A中的fun1()，但由于B类进行了重写，所以导致调用的是重写后的fun1()，导致计算出错：
在这里插入图片描述

package liskov;

public class Liskov {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        A a = new A();
        // 此时调用的是父类里的func1()方法
        System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
        System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));
        System.out.println("-----------------------");
        B b = new B();
        // 本意是想调用父类里的func1()方法，但由于重写了，所以调用的是子类的func1()
        System.out.println("11-3=" + b.func1(11, 3));
        System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));

        System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
    }
}

// 返回两个数的差
class A {
    
    // 返回两个数的差
    public int func1(int num1, int num2) {
    
        return num1 - num2;
    }
}


// 增加了功能:完成两个数相加再加9
class B extends A {
    
    public int func1(int a, int b) {
    
        return a + b;
    }

    public int func2(int a, int b) {
    
        return func1(a, b) + 9;
    }
}

在这里插入图片描述
我们发现原来运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类B无意中重写了父类的方法，造成原有功能出现错误。在实际编程中，我们常常会通过重写父类的方法完成新的功能，这样写起来虽然简单，但整个继承体系的复用性会比较差。特别是运行多态比较频繁的时候。
解决方法：通用的做法是：原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类，把原有的继承关系去掉，采用依赖，聚合，组合等关系代替。

package liskov.improve;

public class Liskov {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        A a = new A();
        // 此时调用的是父类里的func1()方法
        System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
        System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));
        System.out.println("-----------------------");
        B b = new B();
        // 因为B类不再继承A类，那么调用者就不会认为fun1()是求减法
        // 那么调用功能就很明确
        System.out.println("11+3=" + b.func1(11, 3));
        System.out.println("1+8=" + b.func1(1, 8));
        // 使用组合仍然可以使用到A的方法
        System.out.println("11-3=" + b.fun3(11, 3));
        System.out.println("1-8=" + b.fun3(1, 8));

        System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
    }
}

// 创建一个更基础的类
class Base {
    
    // 把更基础的方法和成员写道Base类中
}

// 返回两个数的差
class A extends Base {
    
    // 返回两个数的差
    public int func1(int num1, int num2) {
    
        return num1 - num2;
    }
}

// 增加了功能:完成两个数相加再加9
class B extends Base {
    
    // 如果B要用到A的方法，使用组合关系
    private A a = new A();
    // 仍然想用A的两数相减
    public int fun3(int a, int b){
    
        return this.a.func1(a, b);
    }

    public int func1(int a, int b) {
    
        return a + b;
    }

    public int func2(int a, int b) {
    
        return func1(a, b) + 9;
    }
}

在这里插入图片描述

开闭原则

基本介绍

开闭原则（Open Closed Principle）是编程中最基础、最重要的设计原则：

一个软件实体，如类，模块和函数应该对扩展开放(对提供方)，对修改关闭(对使用方)。用抽象构建框架，用实现扩展细节。
当软件需要变化时，尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化，而不是通过修改已有的代码来实现变化。
编程中遵循其它原则，以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则。

应用实例

看一个画图形的功能：
在这里插入图片描述

package ocp;

public class Ocp {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
        graphicEditor.drawShape(new Circle());
        graphicEditor.drawShape(new Triangle());
    }
}

// 用于画图的类[使用方]
class GraphicEditor {
    
    // 接收Shape类型的对象，然后根据type来绘制不同的图形
    public void drawShape(Shape s) {
    
        if (s.m_type == 1)
            drawRectangle(s);
        else if (s.m_type == 2)
            drawCircle(s);
        // 修改1
        else if (s.m_type == 3)
            drawTriangle(s);
    }

    public void drawRectangle(Shape r) {
    
        System.out.println("draw a rectangle");
    }

    public void drawCircle(Shape r) {
    
        System.out.println("draw a circle");
    }
     // 修改2
    public void drawTriangle(Shape r) {
    
        System.out.println("draw a triangle");
    }
}

// Shape类 是一个基类
class Shape {
    
    int m_type;
}

class Rectangle extends Shape {
    
    Rectangle() {
    
        super.m_type = 1;
    }
}

class Circle extends Shape {
    
    Circle() {
    
        super.m_type = 2;
    }
}

// 新增一个画三角形的类
class Triangle extends Shape{
    
    Triangle() {
    
        super.m_type = 3;
    }
}

缺点是违反了开闭原则，当我们要新增加一个图形种类如三角形时，除了要新增一个三角形类。同时还要在使用方GraphicEditor类中添加新的方法和修改旧的方法，违反了对扩展开放(提供方)，对修改关闭(使用方)这一条件。
解决办法：把创建Shape类做成抽象类，并提供一个抽象的draw方法，让子类去实现即可，这样我们有新的图形种类时，只需要让新的图形类继承Shape，并实现draw方法即可，
使用方的代码就不需要修 -> 满足了开闭原则。

package ocp.improve;

public class Ocp {
    

    public static void main(String[] args) {
    
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
        graphicEditor.drawShape(new Circle());
        graphicEditor.drawShape(new Triangle());
        graphicEditor.drawShape(new OtherGraphic());
    }
}

//这是一个用于绘图的类 [使用方]
class GraphicEditor {
    
    //接收Shape对象，调用draw方法
    public void drawShape(Shape s) {
    
        s.draw();
    }
}

//Shape类，基类
abstract class Shape {
    
    int m_type;

    public abstract void draw();//抽象方法
}

class Rectangle extends Shape {
    
    Rectangle() {
    
        super.m_type = 1;
    }

    @Override
    public void draw() {
    
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("draw a rectangle");
    }
}

class Circle extends Shape {
    
    Circle() {
    
        super.m_type = 2;
    }
    @Override
    public void draw() {
    
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("draw a circle");
    }
}

//新增画三角形
class Triangle extends Shape {
    
    Triangle() {
    
        super.m_type = 3;
    }
    @Override
    public void draw() {
    
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("draw a triangle");
    }
}

//新增一个图形
class OtherGraphic extends Shape {
    
    OtherGraphic() {
    
        super.m_type = 4;
    }

    @Override
    public void draw() {
    
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("draw other graphic");
    }
}

可以看出，若我们还想新增一种图形，我们只需新增一个类，然后在drawShape()方法中传入该类的对象即可，无需再对使用方GraphicEditor进行修改。至此，该类就满足了开闭原则。

迪米特法则

基本介绍

迪米特法则(Demeter Principle)又叫最少知道原则：

一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说，对于被依赖的类不管多么复杂，都尽量将逻辑封装在类的内部。对外除了提供的public 方法，不对外泄露任何信息。
类与类关系越密切，耦合度越大。
直接的朋友：每个对象都会与其他对象有耦合关系，只要两个对象之间有耦合关系，我们就说这两个对象之间是朋友关系。耦合的方式很多，依赖，关联，组合，聚合等。其中，我们称出现在成员变量，方法参数，方法返回值中的类为直接的朋友，而出现在局部变量中的类不是直接的朋友。也就是说，陌生的类最好不要以局部变量的形式出现在类的内部。

应用实例

有一个学校，有各个学院和一个总部，现要求打印出学校总部员工ID和学院员工的ID：

package demiter;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

//客户端
class Demeter1 {
    

    public static void main(String[] args) {
    
        //创建了一个 SchoolManager 对象
        SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();
        //输出学院的员工id 和  学校总部的员工信息
        schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());
    }
}


//学校总部员工类
class Employee {
    
    private String id;

    public void setId(String id) {
    
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
    
        return id;
    }
}


//学院的员工类
class CollegeEmployee {
    
    private String id;

    public void setId(String id) {
    
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
    
        return id;
    }
}


//管理学院员工的管理类
class CollegeManager {
    
    //返回学院的所有员工
    public List<CollegeEmployee> getAllEmployee() {
    
        List<CollegeEmployee> list = new ArrayList<CollegeEmployee>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
     //这里我们增加了10个员工到 list
            CollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();
            emp.setId("学院员工id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }
}

//学校管理类

//分析 SchoolManager 类的直接朋友类有哪些？ Employee、CollegeManager
//CollegeEmployee 不是 直接朋友 而是一个陌生类，这样违背了 迪米特法则
class SchoolManager {
    
    //返回学校总部的员工
    public List<Employee> getAllEmployee() {
    
        List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
     //这里我们增加了5个员工到 list
            Employee emp = new Employee();
            emp.setId("学校总部员工id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    //该方法完成输出学校总部和学院员工信息(id)
    void printAllEmployee(CollegeManager sub) {
    

        //分析问题
        //1. 这里的 CollegeEmployee 不是  SchoolManager的直接朋友
        //2. CollegeEmployee 是以局部变量方式出现在 SchoolManager
        //3. 违反了 迪米特法则

        //获取到学院员工
        List<CollegeEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学院员工------------");
        for (CollegeEmployee e : list1) {
    
            System.out.println(e.getId());
        }
        //获取到学校总部员工
        List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学校总部员工------------");
        for (Employee e : list2) {
    
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

可以看出，学校管理类SchoolManager的直接朋友类有Employee和CollegeManager，而CollegeEmployee不是其直接朋友，而是一个陌生类，但是却在输出学院员工信息的方法printAllEmployee中以局部变量的形式出现，这样就违背了迪米特法则。
解决办法：将输出学院员工信息的方法封装到直接朋友类CollegeManager中。

package demiter;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

//客户端
class Demeter1 {
    

    public static void main(String[] args) {
    
        //创建了一个 SchoolManager 对象
        SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();
        //输出学院的员工id 和  学校总部的员工信息
        schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());

    }

}


//学校总部员工类
class Employee {
    
    private String id;

    public void setId(String id) {
    
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
    
        return id;
    }
}


//学院的员工类
class CollegeEmployee {
    
    private String id;

    public void setId(String id) {
    
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
    
        return id;
    }
}


//管理学院员工的管理类
class CollegeManager {
    
    //返回学院的所有员工
    public List<CollegeEmployee> getAllEmployee() {
    
        List<CollegeEmployee> list = new ArrayList<CollegeEmployee>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
     //这里我们增加了10个员工到 list
            CollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();
            emp.setId("学院员工id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    // 改进：封装
    public void printEmployee() {
    
        //获取到学院员工
        List<CollegeEmployee> list1 = this.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学院员工------------");
        for (CollegeEmployee e : list1) {
    
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

//学校管理类

//分析 SchoolManager 类的直接朋友类有哪些 Employee、CollegeManager
//CollegeEmployee 不是 直接朋友 而是一个陌生类，这样违背了 迪米特法则
class SchoolManager {
    
    //返回学校总部的员工
    public List<Employee> getAllEmployee() {
    
        List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
     //这里我们增加了5个员工到 list
            Employee emp = new Employee();
            emp.setId("学校总部员工id= " + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    //该方法完成输出学校总部和学院员工信息(id)
    void printAllEmployee(CollegeManager sub) {
    

        //改进：调用
        sub.printEmployee();
        //获取到学校总部员工
        List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
        System.out.println("------------学校总部员工------------");
        for (Employee e : list2) {
    
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

在这里插入图片描述

合成复用原则

基本介绍

合成复用原则(Composite Reuse Principle)：是尽量使用依赖、组合或聚合的方式，而不是使用继承。

应用实例

在这里插入图片描述

UML类图介绍

UML——Unified modeling language UML (统一建模语言)，是一种用于软件系统分析和设计的语言工具，它用于帮助软件开发人员进行思考和记录思路的结果。
UML本身是一套符号的规定，就像数学符号和化学符号一样，这些符号用于描述软件模型中的各个元素和他们之间的关系，比如类、接口、实现、泛化、依赖、组合、聚合等，如下图:

在eclipse中画XML图

安装GEF插件

打开eclipse官网：https://www.eclipse.org/ ，然后搜索GEF：
点击下载：
复制链接：.
打开eclipse，点击上方help/install new software：
下载：
接收并完成：

安装AmaterasUML插件

同上在eclipse上方的help/install new software中输入https://takezoe.github.io/amateras-update-site/安装。

打开类图界面

选择src然后右键new，再选择Other：
在这里插入图片描述
然后选择类图就可以了，除此外还要活动图、用例图和时序图：

类与类之间的关系

依赖

只要是在类中用到了对方，那么他们之间就存在依赖关系。如果没有对方，连编绎都通过不了。即：

类中用到了对方
是类的成员属性
是方法的返回类型
是方法接收的参数类型
方法中使用到

泛化

泛化关系实际上就是继承关系，他是依赖关系的特例。
在这里插入图片描述

实现

实现关系实际上就是A类实现B接口，他是依赖关系的特例。
在这里插入图片描述

关联

关联关系实际上就是类与类之间的联系，他是依赖关系的特例。
关联具有导航性：即双向关系或单向关系。
关系具有多重性：如“1”（表示有且仅有一个），“0…”（表示0个或者多个），“0，1”（表示0个或者一个），“n…m”(表示n到 m个都可以),“m…*”（表示至少m个）。

聚合

聚合关系（Aggregation）表示的是整体和部分的关系，整体与部分可以分开。聚合关系是关联关系的特例，所以他具有关联的导航性(谁聚合谁)与多重性。
如：一台电脑由键盘(keyboard)、显示器(monitor)，鼠标等组成；组成电脑的各个
配件是可以从电脑上分离出来的，使用带空心菱形的实线来表示：
在这里插入图片描述

组合

    组合关系：也是整体与部分的关系，但是整体与部分不可以分开。
    再看一下上面的例子，如果认为Mouse,Monitor和Computer是不可分离的，则升级为组合关系：
在这里插入图片描述

    再举一个生动的例子来区分一下聚合和组合，比如：
    我们在程序中定义实体：Person、IDCard和Head(脑袋), 那么Head和Person就是组合，IDCard和Person就是聚合：

在这里插入图片描述

本文链接：https://blog.csdn.net/m0_55740904/article/details/114457795

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