本文開始將爲各位帶來設計模式相關話題。關注我的公衆號「Java面典」，每天 10：24 和你一起了解更多 Java 相關知識點。
一、單一職責原則
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原則：一個類只負責一項職責；
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引出問題：比如一個類 C 負責兩個不同的職責：管理學生信息、管理教師信息。當由於學生信息相關需求發生改變而需要修改類 C 時，有可能會導致原本運行正常的教師信息相關功能發生故障；
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解決方案：遵循單一職責原則。分別建立兩個類 Student、Teacher，使 Stuednt 完成學生信息管理功能，Teacher 完成教師信息管理功能。這樣，使得兩個類的修改，不影響另一個功能的使用。
優點
單一職責原則的核心就是控制類的粒度大小、將對象解耦、提高其內聚性。如果遵循單一職責原則將有以下優點：
- 降低類的複雜度：一個類只負責一項職責，其邏輯肯定要比負責多項職責簡單得多；
- 提高類的可讀性： 複雜性降低，自然其可讀性會提；
- 提高系統的可維護性：可讀性提高，那自然更容易維護了；
- 變更引起的風險降低：變更是必然的，如果單一職責原則遵守得好，當修改一個功能時，可以顯著降低對其他功能的影響。
二、開閉原則
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原則：當應用的需求改變時，在不修改軟件實體的源代碼或者二進制代碼的前提下，可以擴展模塊的功能，使其滿足新的需求；
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引出問題：在軟件的生命週期內，因爲變化、升級和維護等原因需要對軟件原有代碼進行修改時，可能會給舊代碼中引入錯誤，也可能會使我們不得不對整個功能進行重構，並且需要原有代碼經過重新測試；
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解決方案：當軟件需要變化時，儘量通過擴展軟件實體的行爲來實現變化，而不是通過修改已有的代碼來實現變化。
作用
開閉原則是面向對象程序設計的終極目標，它使軟件實體擁有一定的適應性和靈活性的同時具備穩定性和延續性。具體來說，其作用如下：
- 對軟件測試的影響：軟件遵守開閉原則的話，軟件測試時只需要對擴展的代碼進行測試就可以了，因爲原有的測試代碼仍然能夠正常運行；
- 可以提高代碼的可複用性：粒度越小，被複用的可能性就越大；在面向對象的程序設計中，根據原子和抽象編程可以提高代碼的可複用性；
- 可以提高軟件的可維護性：遵守開閉原則的軟件，其穩定性高和延續性強，從而易於擴展和維護。
三、里氏替換原則
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原則：子類繼承父類時，除添加新的方法完成新增功能外，儘量不要重寫父類的方法；
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引出問題：用戶信息管理，由類 User 完成。現需要將用戶信息管理進行擴展，擴展後的功能爲 VIP 用戶信息管理，其中 VIP 用戶管理由原有功能用戶信息管理與新功能 VIP 信息管理組成。新功能 VIP用戶信息管理 由類 User 的子類 VIP 來完成，則子類 VIPUser 在完成新功能 VIP信息管理 的同時，有可能會導致原有功能用戶信息管理髮生故障；
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解決方案：當使用繼承時，遵循里氏替換原則。類 VIPUser 繼承類 User 時，除添加新的方法完成新增功能 VIP信息管理 外，儘量不要重寫父類 User 的方法，也儘量不要重載父類 User 的方法。
作用
里氏替換原則的主要作用如下：
- 里氏替換原則是實現開閉原則的重要方式之一；
- 它克服了繼承中重寫父類造成的可複用性變差的缺點；
- 它是動作正確性的保證。即類的擴展不會給已有的系統引入新的錯誤，降低了代碼出錯的可能性。
四、依賴倒置原則
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原則：要求對抽象進行編程，不要對實現進行編程，這樣就降低了客戶與實現模塊間的耦合；
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引出問題：類 User 直接依賴類 WeChatInfo，假如要將類 User 改爲依賴類 SinaInfo，則必須通過修改類 User 的代碼來達成。這種場景下，類 User 一般是高層模塊，負責複雜的業務邏輯；類 WeChatInfo 和類 SinaInfo 是低層模塊，負責基本的原子操作；假如修改類 User，會給程序帶來不必要的風險；
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解決方案：將類 User 修改爲依賴接口 ISocialInfo，類 WeChatInfo 和類 SinaInfo 各自實現接口 ISocalInfo，類 User 通過接口 ISocailInfo 間接與類 WeChatInfo 或者類 SinaInfo 發生聯繫，則會大大降低修改類 User 的機率。
作用
依賴倒置原則的主要作用如下:
- 降低類間的耦合性；
- 提高系統的穩定性；
- 減少並行開發引起的風險；
- 提高代碼的可讀性和可維護性。
五、接口隔離原則
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原則：客戶端不應該依賴它不需要的接口；一個類對另一個類的依賴應該建立在最小的接口上。；
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引出問題：類 Student 通過接口 IDepartment 依賴類 Class，類 Teacher 通過接口 IDepartment 依賴類 Group，如果接口 IDepartment 對於類 Student 和類 Teacher 來說不是最小接口，則類 Class 和類 Group 必須去實現他們不需要的方法；
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解決方案：將臃腫的接口 IDepartment 拆分爲獨立的幾個接口，類 Student 和類 Teacher 分別與他們需要的接口建立依賴關係。也就是採用接口隔離原則。
優點
接口隔離原則是爲了約束接口、降低類對接口的依賴性，遵循接口隔離原則有以下 5 個優點:
- 將臃腫龐大的接口分解爲多個粒度小的接口，可以預防外來變更的擴散，提高系統的靈活性和可維護性；
- 接口隔離提高了系統的內聚性，減少了對外交互，降低了系統的耦合性；
- 如果接口的粒度大小定義合理，能夠保證系統的穩定性；但是，如果定義過小，則會造成接口數量過多，使* 設計複雜化；如果定義太大，靈活性降低，無法提供定製服務，給整體項目帶來無法預料的風險；
- 使用多個專門的接口還能夠體現對象的層次，因爲可以通過接口的繼承，實現對總接口的定義；
- 能減少項目工程中的代碼冗餘。過大的大接口裏面通常放置許多不用的方法，當實現這個接口的時候，被迫設計冗餘的代碼。
六、迪米特法則
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原則：一個對象應該對其他對象保持最少的瞭解；
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引出問題：類與類之間的關係越密切，耦合度越大，當一個類發生改變時，對另一個類的影響也越大；
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解決方案：儘量降低類與類之間的耦合。
優點
迪米特法則要求限制軟件實體之間通信的寬度和深度，正確使用迪米特法則將有以下兩個優點：
- 降低了類之間的耦合度，提高了模塊的相對獨立性；
- 由於親合度降低，從而提高了類的可複用率和系統的擴展性。