面向对象设计原则

1. 开闭原则（Open Closed Principle，OCP）：当应用的需求改变时，在不修改软件实体的源代码或者二进制代码的前提下，可以扩展模块的功能，使其满足新的需求。

图1 Windows的桌面主题类图

2. 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，LSP）：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。也就是说：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。

图2 “几维鸟不是鸟”实例的类图（不符合里氏替换原则） 图3 “几维鸟是动物”实例的类图（合里氏替换原则）

3. 依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle，DIP）：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。其核心思想是：要面向接口编程，不要面向实现编程。

图4 顾客购物程序的类图

违反依赖倒置原则代码（顾客每更换一家商店，都要修改一次代码，这明显违背了开闭原则。存在以上缺点的原因是：顾客类设计时同具体的商店类绑定了，这违背了依赖倒置原则）：

class Customer{
    public void shopping(ShaoguanShop shop){
        //购物
        System.out.println（shop.sell());
    }
}

class Customer{
    public void shopping(WuyuanShop shop){
        //购物
        System.out.println(shop.sell());
    }
}

修改后的符合依赖倒置原则代码（定义“婺源网店”和“韶关网店”的共同接口 Shop，顾客类面向该接口编程，其代码修改如下：）：

public class DIPtest{
    public static void main(String[] args){
        Customer wang=new Customer();
        System.out.println("顾客购买以下商品："); 
        wang.shopping(new ShaoguanShop()); 
        wang.shopping(new WuyuanShop());
    }
}
//商店
interface Shop{
    public String sell(); //卖
}
//韶关网店
class ShaoguanShop implements Shop{
    public String sell(){
        return "韶关土特产：香菇、木耳……"; 
    } 
}
//婺源网店
class WuyuanShop implements Shop{
    public String sell(){
        return "婺源土特产：绿茶、酒糟鱼……"; 
    }
} 
//顾客
class Customer{
    public void shopping(Shop shop){
        //购物
        System.out.println(shop.sell()); 
    }
}

4. 单一职责原则（Single Responsibility Principle，SRP）：单一职责原则规定一个类应该有且仅有一个引起它变化的原因，否则类应该被拆分

图5 大学学生工作管理程序的类图

5. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）:要为各个类建立它们需要的专用接口，而不要试图去建立一个很庞大的接口供所有依赖它的类去调用。

图6 学生成绩管理程序的类图

6. 迪米特法则（Law of Demeter，LoD）又叫作最少知识原则（Least Knowledge Principle，LKP):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。

图7 明星与经纪人的关系图

public class LoDtest{
    public static void main(String[] args){
        Agent agent=new Agent();
        agent.setStar(new Star("林心如"));
        agent.setFans(new Fans("粉丝韩丞"));
        agent.setCompany(new Company("中国传媒有限公司"));
        agent.meeting();
        agent.business();
    }
}
//经纪人
class Agent{
    private Star myStar;
    private Fans myFans;
    private Company myCompany;
    public void setStar(Star myStar){
        this.myStar=myStar;
    }
    public void setFans(Fans myFans){
        this.myFans=myFans;
    }
    public void setCompany(Company myCompany){
        this.myCompany=myCompany;
    }
    public void meeting(){
        System.out.println(myFans.getName()+"与明星"+myStar.getName()+"见面了。");
    }
    public void business(){
        System.out.println(myCompany.getName()+"与明星"+myStar.getName()+"洽淡业务。");
    }
}
//明星
class Star{
    private String name;
    Star(String name){
        this.name=name;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }
}
//粉丝
class Fans{
    private String name;
    Fans(String name){
        this.name=name;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }
}
//媒体公司
class Company{
    private String name;
    Company(String name){
        this.name=name;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }
}

7. 合成复用原则（Composite Reuse Principle，CRP）又叫组合/聚合复用原则（Composition/Aggregate Reuse Principle，CARP）:它要求在软件复用时，要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。

图8 用继承关系实现的汽车分类的类图(不符合合成复用原则) 图9 用组合关系实现的汽车分类的类图(符合合成复用原则)

开闭原则是总纲，它告诉我们要对扩展开放，对修改关闭；里氏替换原则告诉我们不要破坏继承体系；依赖倒置原则告诉我们要面向接口编程；单一职责原则告诉我们实现类要职责单一；接口隔离原则告诉我们在设计接口的时候要精简单一；迪米特法则告诉我们要降低耦合度；合成复用原则告诉我们要优先使用组合或者聚合关系复用，少用继承关系复用。