面向对象的六大原则

参考：https://www.cnblogs.com/pony1223/p/7594803.html

首先不得不提著名的SOLID原则：Single responsibility, Open closed, Liskov substitution, Interface segregation, Dependency inversion。
单一责任原则SRP（Single Responsibility Principle）：一个类/对象只有一个引起变化的原因。换言之，一个类只有一个类型责任。(高内聚)
开放封闭原则OCP（Open Closed Principle）：软件实体对扩展开放(对于系统),修改关闭(对于成型模块)。
里氏替换原则LSP（Liskov Substitution Principle）：子类的实例能够替换其父类的实例。基本地说，也就是“子类型必须能够替换掉它们的父类型”。一个软件实体如果运用的是一个父类的话，那么一定适用于其子类，而且它察觉不出父类对象和子类对象的区别。在程序中，把父类都替换成它的子类，程序的行为没有变化.(正方形不是长方形),最有难度的约束设计.
接口分离原则ISP（Interface Segregation Principle）：使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好。一个类对另一个的依赖性建立在最小的接口上。
依赖倒置原则DIP（Dependency Inversion Principle）：依赖抽象不要依赖具体实现。(1)高层模块不应该依赖底层模块。两个都应该依赖抽象(2)抽象不应该依赖细节，细节应该依赖于抽象

高内聚、低耦合：
    什么是高内聚？内聚性，又称块内联系。指模块的功能强度的度量，即一个模块内部各个元素彼此结合的紧密程度的度量。用大白话说，高内聚就是模块的独立性强，功能明确、单一，一个模块只做一件事情。
高内聚，指的是一个方法的改变或者添加，影响的类实例越少越好。否则的话，改动一点，就要改变很多模块的编译，测试，部署，工作量巨大！
低耦合呢？耦合性也叫块间联系。指软件系统结构中各模块间相互联系紧密程度的一种度量。耦合性就越强，模块之间越独立则越差，模块间耦合的高低取决于模块间接口的复杂性，调用的方式以及传递的信息。简单说耦合性越高，代码越难读，难改，牵一发动全身。电脑USB口经常被作为一个例子，来说明低耦合性。可以插入USB口工作的设备和电脑都是低耦合性，电脑不依赖于外部任何外部USB设备，只要你符合USB规范，插上就可以用。USB规范就像一个抽象类，所有外部设备必须实现抽象类，确保能被正确调用。
低耦合， 指的是一个类的变化，影响其他模块越少越好。否则的话，如果有任何一个类变动，其他类调用该类的地方，都要重新编译，测试和部署

SOLID 原则与高内聚，低耦合：

高内聚	S 单一职责原则	I 接口隔离原则
低耦合	O 开闭原则	D 依赖倒置原则	L 里氏替换原则

 

 

• 单一职责原则
• 里氏替换原则
• 依赖倒置原则
• 接口隔离原则
• 开闭原则
• 迪米特法则

1.单一职责原则

一个类，只有一个引起它变化的原因。应该只有一个职责。每一个职责都是变化的一个轴线，如果一个类有一个以上的职责，这些职责就耦合在了一起。这会导致脆弱的设计。当一个职责发生变化时，可能会影响其它的职责。另外，多个职责耦合在一起，会影响复用性。例如：要实现逻辑和界面的分离。

简单通俗的来说：一个类只负责一项职责。

问题：比如一个类T负责两个不同的职责：职责P1，职责P2。当由于职责P1需求发生改变而需要修改类T时，有可能会导致原本运行正常的职责P2功能发生故障。

解决方法：遵循单一职责原则。分别建立两个类T1、T2，使T1完成职责P1功能，T2完成职责P2功能。这样，当修改类T1时，不会使职责P2发生故障风险；同理，当修改T2时，也不会使职责P1发生故障风险。

扩展：说到单一职责原则，其实很多人不知不觉的都在使用，即使没有学习过设计模式的人，或者没有听过单一职责原则这个概念的人也会自觉的遵守这个重要原则，因为这是一个常识，比如你去在原有的项目上开发一个新的业务功能的时候，你肯定是会从新建立一个类，来实现一个新的功能，肯定不会基于原有的A功能身上直接写B业务的功能，肯定一般都是会新写一个类来实现B功能。在软件编程中，谁也不希望因为修改了一个功能导致其他的功能发生故障。而避免出现这一问题的方法便是遵循单一职责原则。虽然单一职责原则如此简单，并且被认为是常识，但是即便是经验丰富的程序员写出的程序，也会有违背这一原则的代码存在。为什么会出现这种现象呢？因为有职责扩散。所谓职责扩散，就是因为某种原因，职责P被分化为粒度更细的职责P1和P2。

比如：类T只负责一个职责P，这样设计是符合单一职责原则的。后来由于某种原因，也许是需求变更了，也许是程序的设计者境界提高了，需要将职责P细分为粒度更细的职责P1，P2，这时如果要使程序遵循单一职责原则，需要将类T也分解为两个类T1和T2，分别负责P1、P2两个职责。但是在程序已经写好的情况下，这样做简直太费时间了。所以，简单的修改类T，用它来负责两个职责是一个比较不错的选择，虽然这样做有悖于单一职责原则。（这样做的风险在于职责扩散的不确定性，因为我们不会想到这个职责P，在未来可能会扩散为P1，P2，P3，P4……Pn。所以记住，在职责扩散到我们无法控制的程度之前，立刻对代码进行重构。）

举例说明，用一个类描述动物呼吸这个场景：

class Animal {
    public void breathe(String animal) {
        System.out.println(animal + "呼吸空气");
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Animal();
        animal.breathe("牛");
        animal.breathe("羊");
        animal.breathe("猪");
    }
}

运行结果：
牛呼吸空气
羊呼吸空气
猪呼吸空气
程序上线后，发现问题了，并不是所有的动物都呼吸空气的，比如鱼就是呼吸水的。修改时如果遵循单一职责原则，需要将Animal类细分为陆生动物类Terrestrial，水生动物Aquatic，代码如下：

class Terrestrial {
    public void breathe(String animal) {
        System.out.println(animal + "呼吸空气");
    }
}

class Aquatic {
    public void breathe(String animal) {
        System.out.println(animal + "呼吸水");
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Terrestrial terrestrial = new Terrestrial();
        terrestrial.breathe("牛");
        terrestrial.breathe("羊");
        terrestrial.breathe("猪");

        Aquatic aquatic = new Aquatic();
        aquatic.breathe("鱼");
    }
}

运行结果：
牛呼吸空气
羊呼吸空气
猪呼吸空气
鱼呼吸水
我们会发现如果这样修改花销是很大的，除了将原来的类分解之外，还需要修改客户端。而直接修改类Animal来达成目的虽然违背了单一职责原则，但花销却小的多，代码如下：

class Animal {
    public void breathe(String animal) {
        if ("鱼".equals(animal)) {
            System.out.println(animal + "呼吸水");
        } else {
            System.out.println(animal + "呼吸空气");
        }
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Animal();
        animal.breathe("牛");
        animal.breathe("羊");
        animal.breathe("猪");
        animal.breathe("鱼");
    }
}

可以看到，这种修改方式要简单的多。但是却存在着隐患：有一天需要将鱼分为呼吸淡水的鱼和呼吸海水的鱼，则又需要修改Animal类的breathe方法，而对原有代码的修改会对调用“猪”“牛”“羊”等相关功能带来风险，也许某一天你会发现程序运行的结果变为“牛呼吸水”了。这种修改方式直接在代码级别上违背了单一职责原则，虽然修改起来最简单，但隐患却是最大的。还有一种修改方式：

class Animal {
    public void breathe(String animal) {
        System.out.println(animal + "呼吸空气");
    }

    public void breathe2(String animal) {
        System.out.println(animal + "呼吸水");
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Animal();
        animal.breathe("牛");
        animal.breathe("羊");
        animal.breathe("猪");
        animal.breathe2("鱼");
    }
}

可以看到，这种修改方式没有改动原来的方法，而是在类中新加了一个方法，这样虽然也违背了单一职责原则，但在方法级别上却是符合单一职责原则的，因为它并没有动原来方法的代码。这三种方式各有优缺点，那么在实际编程中，采用哪一中呢？其实这真的比较难说，需要根据实际情况来确定。我的原则是：只有逻辑足够简单，才可以在代码级别上违反单一职责原则；只有类中方法数量足够少，才可以在方法级别上违反单一职责原则；

例如本文所举的这个例子，它太简单了，它只有一个方法，所以，无论是在代码级别上违反单一职责原则，还是在方法级别上违反，都不会造成太大的影响。实际应用中的类都要复杂的多，一旦发生职责扩散而需要修改类时，除非这个类本身非常简单，否则还是遵循单一职责原则的好。

遵循单一职责原的优点有：

• 可以降低类的复杂度，一个类只负责一项职责，其逻辑肯定要比负责多项职责简单的多；
• 提高类的可读性，提高系统的可维护性；
• 变更引起的风险降低，变更是必然的，如果单一职责原则遵守的好，当修改一个功能时，可以显著降低对其他功能的影响。

需要说明的一点是单一职责原则不只是面向对象编程思想所特有的，只要是模块化的程序设计，都适用单一职责原则。

单一职责看似简单，实际上在实际运用过程中，会发现真的会出现很多职责扩展的现象，这个时候采用直接违反还会方法上遵循还是完全遵循单一职责原则还是取决于当前业务开发的人员的技能水平和这个需求的时间，如果技能水平不足，肯定会简单的if else 去解决，不会想什么原则，直接实现功能就好了，这也是为什么在很多小公司会发现代码都是业务堆起来的，当然也有好的小公司代码是写的好的，这个也是不可否认的。不过不管采用什么方式解决，心中至少要知道有几种解决方法。

 2.里氏替换原则（Liskov Substitution Principle）

子类应当可以替换父类并出现在父类能够出现的地方。比如：公司搞年度派对，都有员工都可以抽奖，那么不管是新员工还是老员工，也不管是总部员工还是外派员工，都应当可以参加抽奖。

里氏替换至少包含一下两个含义：

1. 里氏替换原则是针对继承而言的，如果继承是为了实现代码重用，也就是为了共享方法，那么共享的父类方法就应该保持不变，不能被子类重新定义。子类只能通过新添加方法来扩展功能，父类和子类都可以实例化，而子类继承的方法和父类是一样的，父类调用方法的地方，子类也可以调用同一个继承得来的，逻辑和父类一致的方法，这时用子类对象将父类对象替换掉时，当然逻辑一致，相安无事。
2. 如果继承的目的是为了多态，而多态的前提就是子类覆盖并重新定义父类的方法，为了符合LSP，我们应该将父类定义为抽象类，并定义抽象方法，让子类重新定义这些方法，当父类是抽象类时，父类就是不能实例化，所以也不存在可实例化的父类对象在程序里。也就不存在子类替换父类实例（根本不存在父类实例了）时逻辑不一致的可能。

举例说明继承的风险，我们需要完成一个两数相减的功能，由类A来负责。

class A {
    public int func1(int a, int b) {
        return a - b;
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        System.out.println("100-50=" + a.func1(100, 50));
        System.out.println("100-80=" + a.func1(100, 80));
    }
}

运行结果：

100-50=50

100-80=20

后来，我们需要增加一个新的功能：完成两数相加，然后再与100求和，由类B来负责。即类B需要完成两个功能：

• 两数相减。
• 两数相加，然后再加100。

由于类A已经实现了第一个功能【两数相减】，所以类B继承类A后，只需要再完成第二个功能【两数相加，然后再加100】就可以了，代码如下：

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) + 100;
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();
        System.out.println("100-50=" + b.func1(100, 50));
        System.out.println("100-80=" + b.func1(100, 80));
        System.out.println("100+20+100=" + b.func2(100, 20));
    }
}

类B完成后，运行结果：

100-50=150

100-80=180

100+20+100=220

我们发现原本运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类B在给方法起名时无意中重写了父类的方法，造成所有运行相减功能的代码全部调用了类B重写后的方法，造成原本运行正常的功能出现了错误。在本例中，引用基类A完成的功能，换成子类B之后，发生了异常。在实际编程中，我们常常会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，程序运行出错的几率非常大。如果非要重写父类的方法，比较通用的做法是：原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类，原有的继承关系去掉，采用依赖、聚合，组合等关系代替。

由上述代码可以看出，若类B在继承类A时不注意，重写了父类方法func1就会导致结果与预想的不一致，改变了父类原有的功能。故里氏转换原则应满足以下要求：

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. 　子类可以增加自己特有的方法
3. 　当子类的方法重载父类的方法时，方法的形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抽象方法时，方法的返回值应比父类更严格

优点：

　　可以大大减少程序的bug以及增强代码的可读性

3.依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle）

所谓依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle）就是要依赖于抽象，不要依赖于具体。实现开闭原则的关键是抽象化，并且从抽象化导出具体化实现，如果说开闭原则是面向对象设计的目标的话，那么依赖倒转原则就是面向对象设计的主要手段。

1. 高层模块不应该依赖底层模块，二者都应该依赖抽象。
2. 抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。
3. 依赖倒置的中心思想是面向接口编程。
4. 依赖倒置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搭建的架构要稳定的多。
5. 使用接口或抽象类的目的是指定好规范，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来完成。

问题由来：类A直接依赖类B，假如要将类A改为依赖类C，则必须通过修改类A的代码来达成。这种场景下，类A一般是高层模块，负责复杂的业务逻辑；类B和类C是低层模块，负责基本的原子操作；假如修改类A，会给程序带来不必要的风险。

解决方案：将类A修改为依赖接口I，类B和类C各自实现接口I，类A通过接口I间接与类B或者类C发生联系，则会大大降低修改类A的几率。

依赖倒置原则基于这样一个事实：相对于细节的多变性，抽象的东西要稳定的多。以抽象为基础搭建起来的架构比以细节为基础搭建起来的架构要稳定的多。在java中，抽象指的是接口或者抽象类，细节就是具体的实现类，使用接口或者抽象类的目的是制定好规范和契约，而不去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。

依赖倒置原则的核心思想是面向接口编程，我们依旧用一个例子来说明面向接口编程比相对于面向实现编程好在什么地方。场景是这样的，母亲给孩子讲故事，只要给她一本书，她就可以照着书给孩子讲故事了。代码如下：

class Book {
    public String getContent() {
        return "很久很久以前有一个阿拉伯的故事……";
    }
}

class Mother {
    public void narrate(Book book) {
        System.out.println("妈妈开始讲故事");
        System.out.println(book.getContent());
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Mother mother = new Mother();
        mother.narrate(new Book());
    }
}

运行结果：

妈妈开始讲故事

很久很久以前有一个阿拉伯的故事……

上述是面向实现的编程，即依赖的是Book这个具体的实现类；看起来功能都很OK，也没有什么问题。

运行良好，假如有一天，需求变成这样：不是给书而是给一份报纸，让这位母亲讲一下报纸上的故事，报纸的代码如下：

class Newspaper {
    public String getContent() {
        return "林书豪38+7领导尼克斯击败湖人……";
    }
}

这位母亲却办不到，因为她居然不会读报纸上的故事，这太荒唐了，只是将书换成报纸，居然必须要修改Mother才能读。假如以后需求换成杂志呢？换成网页呢？还要不断地修改Mother，这显然不是好的设计。原因就是Mother与Book之间的耦合性太高了，必须降低他们之间的耦合度才行。

我们引入一个抽象的接口IReader。读物，只要是带字的都属于读物：

interface IReader {
    public String getContent();
}

Mother类与接口IReader发生依赖关系，而Book和Newspaper都属于读物的范畴，他们各自都去实现IReader接口，这样就符合依赖倒置原则了，代码修改为：

class Newspaper implements IReader {
    public String getContent() {
        return "林书豪17+9助尼克斯击败老鹰……";
    }
}

class Book implements IReader {
    public String getContent() {
        return "很久很久以前有一个阿拉伯的故事……";
    }
}

class Mother {
    public void narrate(IReader reader) {
        System.out.println("妈妈开始讲故事");
        System.out.println(reader.getContent());
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Mother mother = new Mother();
        mother.narrate(new Book());
        mother.narrate(new Newspaper());
    }
}

运行结果：

妈妈开始讲故事

很久很久以前有一个阿拉伯的故事……

妈妈开始讲故事

林书豪17+9助尼克斯击败老鹰……

这样修改后，无论以后怎样扩展Client类，都不需要再修改Mother类了。这只是一个简单的例子，实际情况中，代表高层模块的Mother类将负责完成主要的业务逻辑，一旦需要对它进行修改，引入错误的风险极大。所以遵循依赖倒置原则可以降低类之间的耦合性，提高系统的稳定性，降低修改程序造成的风险。

采用依赖倒置原则给多人并行开发带来了极大的便利，比如上例中，原本Mother类与Book类直接耦合时，Mother类必须等Book类编码完成后才可以进行编码，因为Mother类依赖于Book类。修改后的程序则可以同时开工，互不影响，因为Mother与Book类一点关系也没有。参与协作开发的人越多、项目越庞大，采用依赖导致原则的意义就越重大。现在很流行的TDD开发模式就是依赖倒置原则最成功的应用。

传递依赖关系有三种方式，以上的例子中使用的方法是接口传递，另外还有两种传递方式：构造方法传递和setter方法传递，相信用过Spring框架的，对依赖的传递方式一定不会陌生。

在实际编程中，我们一般需要做到如下：

1. 每个类尽量都有接口或者抽象类，或者抽象类和接口两都具备
2. 变量的表面类型尽量是接口或者抽象类
3. 任何类都不应该从具体类派生
4. 尽量不要覆写基类的方法
5. 如果基类是一个抽象类，而这个方法已经实现了，子类尽量不要覆写。类间依赖的是抽象，覆写了抽象方法，对依赖的稳定性会有一定的影响
6. 结合里氏替换原则使用

依赖倒置原则的核心就是要我们面向接口编程，理解了面向接口编程，也就理解了依赖倒置。

4.接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

1. 客户端不应依赖它不需要的接口
2. 类间的依赖关系应该建立在最小的接口上

　　其实通俗来理解就是，不要在一个接口里面放很多的方法，这样会显得这个类很臃肿。接口应该尽量细化，一个接口对应一个功能模块，同时接口里面的方法应该尽可能的少，使接口更加灵活轻便。或许有的人认为接口隔离原则和单一职责原则很像，但两个原则还是存在着明显的区别。单一职责原则是在业务逻辑上的划分，注重的是职责。接口隔离原则是基于接口设计考虑。例如一个接口的职责包含10个方法，这10个方法都放在同一接口中，并且提供给多个模块调用，但不同模块需要依赖的方法是不一样的，这时模块为了实现自己的功能就不得不实现一些对其没有意义的方法，这样的设计是不符合接口隔离原则的。接口隔离原则要求"尽量使用多个专门的接口"专门提供给不同的模块。

问题由来：类A通过接口I依赖类B，类C通过接口I依赖类D，如果接口I对于类A和类B来说不是最小接口，则类B和类D必须去实现他们不需要的方法。

解决方案：将臃肿的接口I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。

举例来说明接口隔离原则：

上图就没有实现接口隔离，类B 和 类 D 中都会实现不是自己的方法。

具体来说：类A依赖接口I中的方法1、方法2、方法3，类B是对类A依赖的实现。类C依赖接口I中的方法1、方法4、方法5，类D是对类C依赖的实现。对于类B和类D来说，虽然他们都存在着用不到的方法（也就是图中红色字体标记的方法），但由于实现了接口I，所以也必须要实现这些用不到的方法。对类图不熟悉的可以参照程序代码来理解，代码如下：

interface I {
    public void method1();

    public void method2();

    public void method3();

    public void method4();

    public void method5();
}

class A {
    public void depend1(I i) {
        i.method1();
    }

    public void depend2(I i) {
        i.method2();
    }

    public void depend3(I i) {
        i.method3();
    }
}

class B implements I {
    public void method1() {
        System.out.println("类B实现接口I的方法1");
    }

    public void method2() {
        System.out.println("类B实现接口I的方法2");
    }

    public void method3() {
        System.out.println("类B实现接口I的方法3");
    }

    //对于类B来说，method4和method5不是必需的，但是由于接口A中有这两个方法，
    //所以在实现过程中即使这两个方法的方法体为空，也要将这两个没有作用的方法进行实现。
    public void method4() {
    }

    public void method5() {
    }
}

class C {
    public void depend1(I i) {
        i.method1();
    }

    public void depend2(I i) {
        i.method4();
    }

    public void depend3(I i) {
        i.method5();
    }
}

class D implements I {
    public void method1() {
        System.out.println("类D实现接口I的方法1");
    }

    //对于类D来说，method2和method3不是必需的，但是由于接口A中有这两个方法，
    //所以在实现过程中即使这两个方法的方法体为空，也要将这两个没有作用的方法进行实现。
    public void method2() {
    }

    public void method3() {
    }

    public void method4() {
        System.out.println("类D实现接口I的方法4");
    }

    public void method5() {
        System.out.println("类D实现接口I的方法5");
    }
}

public class Client {
    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.depend2(new D());
        c.depend3(new D());
    }
}

可以看到，如果接口过于臃肿，只要接口中出现的方法，不管对依赖于它的类有没有用处，实现类中都必须去实现这些方法，这显然不是好的设计。如果将这个设计修改为符合接口隔离原则，就必须对接口I进行拆分。在这里我们将原有的接口I拆分为三个接口，拆分后的设计如图2所示：

 上述为遵循接口隔离原则的设计，代码如下：

interface I1 {
    public void method1();
}

interface I2 {
    public void method2();

    public void method3();
}

interface I3 {
    public void method4();

    public void method5();
}

class A {
    public void depend1(I1 i) {
        i.method1();
    }

    public void depend2(I2 i) {
        i.method2();
    }

    public void depend3(I2 i) {
        i.method3();
    }
}

class B implements I1, I2 {
    public void method1() {
        System.out.println("类B实现接口I1的方法1");
    }

    public void method2() {
        System.out.println("类B实现接口I2的方法2");
    }

    public void method3() {
        System.out.println("类B实现接口I2的方法3");
    }
}

class C {
    public void depend1(I1 i) {
        i.method1();
    }

    public void depend2(I3 i) {
        i.method4();
    }

    public void depend3(I3 i) {
        i.method5();
    }
}

class D implements I1, I3 {
    public void method1() {
        System.out.println("类D实现接口I1的方法1");
    }

    public void method4() {
        System.out.println("类D实现接口I3的方法4");
    }

    public void method5() {
        System.out.println("类D实现接口I3的方法5");
    }
}

接口隔离原则的含义是：建立单一接口，不要建立庞大臃肿的接口，尽量细化接口，接口中的方法尽量少。也就是说，我们要为各个类建立专用的接口，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。本文例子中，将一个庞大的接口变更为3个专用的接口所采用的就是接口隔离原则。在程序设计中，依赖几个专用的接口要比依赖一个综合的接口更灵活。接口是设计时对外部设定的“契约”，通过分散定义多个接口，可以预防外来变更的扩散，提高系统的灵活性和可维护性。

说到这里，很多人会觉的接口隔离原则跟之前的单一职责原则很相似，其实不然。其一，单一职责原则原注重的是职责；而接口隔离原则注重对接口依赖的隔离。其二，单一职责原则主要是约束类，其次才是接口和方法，它针对的是程序中的实现和细节；而接口隔离原则主要约束接口接口，主要针对抽象，针对程序整体框架的构建。

采用接口隔离原则对接口进行约束时，要注意以下几点：

• 接口尽量小，但是要有限度。对接口进行细化可以提高程序设计灵活性是不挣的事实，但是如果过小，则会造成接口数量过多，使设计复杂化。所以一定要适度。
• 为依赖接口的类定制服务，只暴露给调用的类它需要的方法，它不需要的方法则隐藏起来。只有专注地为一个模块提供定制服务，才能建立最小的依赖关系。
• 提高内聚，减少对外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

运用接口隔离原则，一定要适度，接口设计的过大或过小都不好。设计接口的时候，只有多花些时间去思考和筹划，才能准确地实践这一原则。

5.迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）

为什么叫最少知道原则，就是说：一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。也就是说一个软件实体应当尽可能少的与其他实体发生相互作用。这样，当一个模块修改时，就会尽量少的影响其他的模块，扩展会相对容易，这是对软件实体之间通信的限制，它要求限制软件实体之间通信的宽度和深度。

定义：一个对象应该对其他对象保持最少的了解。

问题由来：类与类之间的关系越密切，耦合度越大，当一个类发生改变时，对另一个类的影响也越大。

解决方案：尽量降低类与类之间的耦合。

自从我们接触编程开始，就知道了软件编程的总的原则：低耦合，高内聚。无论是面向过程编程还是面向对象编程，只有使各个模块之间的耦合尽量的低，才能提高代码的复用率。低耦合的优点不言而喻，但是怎么样编程才能做到低耦合呢？那正是迪米特法则要去完成的。

迪米特法则又叫最少知道原则，最早是在1987年由美国Northeastern University的Ian Holland提出。通俗的来讲，就是一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说，对于被依赖的类来说，无论逻辑多么复杂，都尽量地的将逻辑封装在类的内部，对外除了提供的public方法，不对外泄漏任何信息。迪米特法则还有一个更简单的定义：只与直接的朋友通信。首先来解释一下什么是直接的朋友：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则不是直接的朋友。也就是说，陌生的类最好不要作为局部变量的形式出现在类的内部。

举一个例子：有一个集团公司，下属单位有分公司和直属部门，现在要求打印出所有下属单位的员工ID。先来看一下违反迪米特法则的设计。

//总公司员工
class Employee {
    private String id;

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

    public String getId() {
        return id;
    }
}

//分公司员工
class SubEmployee {
    private String id;

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

    public String getId() {
        return id;
    }
}

class SubCompanyManager {
    public List<SubEmployee> getAllEmployee() {
        List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            SubEmployee emp = new SubEmployee();
            //为分公司人员按顺序分配一个ID
            emp.setId("分公司" + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }
}

class CompanyManager {

    public List<Employee> getAllEmployee() {
        List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            Employee emp = new Employee();
            //为总公司人员按顺序分配一个ID
            emp.setId("总公司" + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    public void printAllEmployee(SubCompanyManager sub) {
        List<SubEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();
        for (SubEmployee e : list1) {
            System.out.println(e.getId());
        }

        List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
        for (Employee e : list2) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        CompanyManager e = new CompanyManager();
        e.printAllEmployee(new SubCompanyManager());
    }
}

现在这个设计的主要问题出在CompanyManager中，根据迪米特法则，只与直接的朋友发生通信，而SubEmployee类并不是CompanyManager类的直接朋友（以局部变量出现的耦合不属于直接朋友），从逻辑上讲总公司只与他的分公司耦合就行了，与分公司的员工并没有任何联系，这样设计显然是增加了不必要的耦合。按照迪米特法则，应该避免类中出现这样非直接朋友关系的耦合。修改后的代码如下:

class SubCompanyManager {
    public List<SubEmployee> getAllEmployee() {
        List<SubEmployee> list = new ArrayList<SubEmployee>();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            SubEmployee emp = new SubEmployee();
            //为分公司人员按顺序分配一个ID
            emp.setId("分公司" + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    public void printEmployee() {
        List<SubEmployee> list = this.getAllEmployee();
        for (SubEmployee e : list) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

class CompanyManager {
    public List<Employee> getAllEmployee() {
        List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            Employee emp = new Employee();
            //为总公司人员按顺序分配一个ID
            emp.setId("总公司" + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    public void printAllEmployee(SubCompanyManager sub) {
        sub.printEmployee();
        List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
        for (Employee e : list2) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

修改后，为分公司增加了打印人员ID的方法，总公司直接调用来打印，从而避免了与分公司的员工发生耦合。

迪米特法则的初衷是降低类之间的耦合，由于每个类都减少了不必要的依赖，因此的确可以降低耦合关系。但是凡事都有度，虽然可以避免与非直接的类通信，但是要通信，必然会通过一个“中介”来发生联系，例如本例中，总公司就是通过分公司这个“中介”来与分公司的员工发生联系的。过分的使用迪米特原则，会产生大量这样的中介和传递类，导致系统复杂度变大。所以在采用迪米特法则时要反复权衡，既做到结构清晰，又要高内聚低耦合。

6.开闭原则（Open Close Principle）

开闭原则就是说对扩展开放，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。所以一句话概括就是：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，需要面向接口编程。

定义：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。

问题由来：在软件的生命周期内，因为变化、升级和维护等原因需要对软件原有代码进行修改时，可能会给旧代码中引入错误，也可能会使我们不得不对整个功能进行重构，并且需要原有代码经过重新测试。

解决方案：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。

开闭原则是面向对象设计中最基础的设计原则，它指导我们如何建立稳定灵活的系统。开闭原则可能是设计模式六项原则中定义最模糊的一个了，它只告诉我们对扩展开放，对修改关闭，可是到底如何才能做到对扩展开放，对修改关闭，并没有明确的告诉我们。以前，如果有人告诉我“你进行设计的时候一定要遵守开闭原则”，我会觉的他什么都没说，但貌似又什么都说了。因为开闭原则真的太虚了。

如果仔细思考以及仔细阅读很多设计模式的文章后，会发现其实，我们遵循设计模式前面5大原则，以及使用23种设计模式的目的就是遵循开闭原则。也就是说，只要我们对前面5项原则遵守的好了，设计出的软件自然是符合开闭原则的，这个开闭原则更像是前面五项原则遵守程度的“平均得分”，前面5项原则遵守的好，平均分自然就高，说明软件设计开闭原则遵守的好；如果前面5项原则遵守的不好，则说明开闭原则遵守的不好。

开闭原则无非就是想表达这样一层意思：用抽象构建框架，用实现扩展细节。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，我们用从抽象派生的实现类来进行扩展，当软件需要发生变化时，我们只需要根据需求重新派生一个实现类来扩展就可以了。当然前提是我们的抽象要合理，要对需求的变更有前瞻性和预见性才行。

说到这里，再回想一下前面说的5项原则，恰恰是告诉我们用抽象构建框架，用实现扩展细节的注意事项而已：单一职责原则告诉我们实现类要职责单一；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；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。而开闭原则是总纲，他告诉我们要对扩展开放，对修改关闭。

最后说明一下如何去遵守这六个原则。对这六个原则的遵守并不是是和否的问题，而是多和少的问题，也就是说，我们一般不会说有没有遵守，而是说遵守程度的多少。任何事都是过犹不及，设计模式的六个设计原则也是一样，制定这六个原则的目的并不是要我们刻板的遵守他们，而需要根据实际情况灵活运用。对他们的遵守程度只要在一个合理的范围内，就算是良好的设计。我们用一幅图来说明一下。

 图中的每一条维度各代表一项原则，我们依据对这项原则的遵守程度在维度上画一个点，则如果对这项原则遵守的合理的话，这个点应该落在红色的同心圆内部；如果遵守的差，点将会在小圆内部；如果过度遵守，点将会落在大圆外部。一个良好的设计体现在图中，应该是六个顶点都在同心圆中的六边形。

 在上图中，设计1、设计2属于良好的设计，他们对六项原则的遵守程度都在合理的范围内；设计3、设计4设计虽然有些不足，但也基本可以接受；设计5则严重不足，对各项原则都没有很好的遵守；而设计6则遵守过渡了，设计5和设计6都是迫切需要重构的设计。