满足开闭原则Java实例和UML java 开闭原则

Java设计原则

• 开闭原则
• 依赖倒置原则
• 单一职责原则

开闭原则

开闭原则（Open-Closed Principle, OCP）是指一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放， 对修改关闭。所谓的开闭，也正是对扩展和修改两个行为的一个原则。强调的是用抽象构建框架，用实 现扩展细节。可以提高软件系统的可复用性及可维护性。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，例如：我们版本更新，我尽可能不修改源代码，但是可以增 加新功能。 在现实生活中对于开闭原则也有体现。比如，很多互联网公司都实行弹性制作息时间，规定每天工 作 8 小时。意思就是说，对于每天工作 8 小时这个规定是关闭的，但是你什么时候来，什么时候走是开 放的。早来早走，晚来晚走。 实现开闭原则的核心思想就是面向抽象编程，接下来我们来看一段代码： 以咕泡学院的课程体系为例，首先创建一个课程接口ICourse:

public interface ICourse {
		 Integer getId(); 
		 String getName(); 
		 Double getPrice(); 
	 }

整个课程生态有 Java 架构、大数据、人工智能、前端、软件测试等，我们来创建一个 Java 架构课程的类 JavaCourse：

public class JavaCourse implements ICourse { 
	private Integer Id;
	private String name; 
	private Double price;
	public JavaCourse(Integer id, String name, Double price) { 
		this.Id = id;
		this.name = name; this.price = price;
	}
	public Integer getId() { return this.Id;}
	public String getName() { return this.name;}
	public Double getPrice() { return this.price;}
}

现在我们要给 Java 架构课程做活动，价格优惠。如果修改 JavaCourse 中的 getPrice()方法，则会 存在一定的风险，可能影响其他地方的调用结果。我们如何在不修改原有代码前提前下，实现价格优惠 这个功能呢？现在，我们再写一个处理优惠逻辑的类，JavaDiscountCourse 类（思考一下为什么要叫 JavaDiscountCourse，而不叫 DiscountCourse)：

public class JavaDiscountCourse extends JavaCourse {
	public JavaDiscountCourse(Integer id, String name, Double price) {
		super(id, name, price);
	}
	public Double getOriginPrice(){ return super.getPrice();}
	public Double getPrice(){
		return super.getPrice() * 0.61;
	}
}

回顾一下，简单一下类结构图：

依赖倒置原则

依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle,DIP）是指设计代码结构时，高层模块不应该依 赖底层模块，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。通过依赖倒置，可以 减少类与类之间的耦合性，提高系统的稳定性，提高代码的可读性和可维护性，并能够降低修改程序所 造成的风险。接下来看一个案例，还是以课程为例，先来创建一个类 Tom：

public class Tom { 
	public void studyJavaCourse() { 
	System.out.println("Tom 在学习 Java 的课程"); 
	}
	public void studyPythonCourse(){ 
	System.out.println("Tom 在学习 Python 的课程"); 
	} 
}

目前正在学习 Java 课程和 Python 课程。大家都知道，学习也是会上瘾的。随着 学习兴趣的暴涨，现在 Tom 还想学习 AI 人工智能的课程。这个时候，业务扩展，我们的代码要从底层 到高层（调用层）一次修改代码。在 Tom 类中增加 studyAICourse()的方法，在高层也要追加调用。 如此一来，系统发布以后，实际上是非常不稳定的，在修改代码的同时也会带来意想不到的风险。接下 来我们优化代码，创建一个课程的抽象 ICourse 接口：

public interface ICourse { void study(); }

然后写 JavaCourse 类：

public class JavaCourse implements ICourse { 
	 @Override public void study() { 
	 System.out.println("Tom 在学习 Java 课程"); 
	 } 
 }

再实现 PythonCourse 类：

public class PythonCourse implements ICourse { 
   	 @Override public void study() {
   	  System.out.println("Tom 在学习 Python 课程"); }
  }

修改 Tom 类：

public class Tom { 
  public void study(ICourse course){ course.study(); }
 }

来看调用：

public static void main(String[] args) { 
	Tom tom = new Tom(); 
	tom.study(new JavaCourse()); 
	tom.study(new PythonCourse()); 
}

我们这时候再看来代码，Tom 的兴趣无论怎么暴涨，对于新的课程，我只需要新建一个类，通过传 参的方式告诉 Tom，而不需要修改底层代码。实际上这是一种大家非常熟悉的方式，叫依赖注入。注入 的方式还有构造器方式和 setter 方式。我们来看构造器注入方式：

public class Tom { 
 	private ICourse course;
 	public Tom(ICourse course){ 
 		this.course = course; 
 	}
 	public void study(){ course.study(); } 
}

看调用代码：

public static void main(String[] args) { 
	 Tom tom = new Tom(new JavaCourse()); 
	 tom.study(); 
 }

根据构造器方式注入，在调用时，每次都要创建实例。那么，如果 Tom 是全局单例，则我们就只能 选择用 Setter 方式来注入，继续修改 Tom 类的代码：

public class Tom { 
	private ICourse course; 
	public void setCourse(ICourse course) { 
		this.course = course; 
	}
	public void study(){ course.study(); } 
}

看调用代码：

public static void main(String[] args) { 
	Tom tom = new Tom(); 
	tom.setCourse(new JavaCourse()); 
	tom.study(); 
	tom.setCourse(new PythonCourse()); 
	tom.study(); 
}

现在我们再来看最终的类图：

大家要切记：以抽象为基准比以细节为基准搭建起来的架构要稳定得多，因此大家在拿到需求之后， 要面向接口编程，先顶层再细节来设计代码结构。

单一职责原则

单一职责（Simple Responsibility Pinciple，SRP）是指不要存在多于一个导致类变更的原因。假 设我们有一个 Class 负责两个职责，一旦发生需求变更，修改其中一个职责的逻辑代码，有可能会导致 另一个职责的功能发生故障（这就是我们常说的原来的代码能不动就不动）。
这样一来，这个 Class 存在两个导致类变更的原因。如何解决这个问题呢？ 我们就要给两个职责分别用两个 Class 来实现，进行解耦。后期需求变更维护互不影响。
这样的设计，可以降低类的复杂度，提高类的可读性，提高系统的可维护性，降低变更引起的风险。
总体来说就是一 个 Class/Interface/Method 只负责一项职责。
接下来，我们来看代码实例，还是用课程举例，我们的课程有直播课和录播课。直播课不能快进和 快退，录播可以可以任意的反复观看，功能职责不一样。还是先创建一个 Course 类：

public class Course { 
	public void study(String courseName) { 
	if("直播课".equals(courseName)) { 
		System.out.println("不能快进"); 
	} else { 
		System.out.println("可以任意的来回播放"); }
	 } 
 }

看代码调用：

public static void main(String[] args) {  
	Course course = new Course(); 
	course.study("直播课"); 
	course.study("录播课"); 
}

从上面代码来看，Course 类承担了两种处理逻辑。假如，现在要对课程进行加密，那么直播课和录 播课的加密逻辑都不一样，必须要修改代码。而修改代码逻辑势必会相互影响容易造成不可控的风险。 我们对职责进行分离解耦，来看代码，分别创建两个类 ReplayCourse 和 LiveCourse：
LiveCourse 类：

public class LiveCourse { 
	public void study(String courseName){ 	   
	System.out.println(courseName + "不能快进看");
  	} 
 }

ReplayCourse 类：

public class ReplayCourse { 
	public void study(String courseName){ 	
		System.out.println("可以任意的来回播放"); 
	} 
}

调用代码：

public static void main(String[] args) { 
	 LiveCourse liveCourse = new LiveCourse(); 
	 liveCourse.study("直播课"); 
	 ReplayCourse replayCourse = new ReplayCourse();
	 replayCourse.study("录播课"); 
 }

业务继续发展，课程要做权限。没有付费的学员可以获取课程基本信息，已经付费的学员可以获得 视频流，即学习权限。
那么对于控制课程层面上至少有两个职责。我们可以把展示职责和管理职责分离 开来，都实现同一个抽象依赖。设计一个顶层接口,创建 ICourse 接口：

public interface ICourse { 
	  //获得基本信息 
	  String getCourseName(); 
	  //获得视频流 
	  byte[] getCourseVideo(); 
	  //学习课程 
	  void studyCourse(); 
	  //退款 
	  void refundCourse(); 
  }

我们可以把这个接口拆成两个接口，创建一个接口 ICourseInfo 和ICourseManager：
ICourseInfo 接口：

public interface ICourseInfo { 
	String getCourseName();
	byte[] getCourseVideo(); 
}

ICourseManager 接口：

public interface ICourseManager { 
	   void studyCourse(); 
	   void refundCourse(); 
   }

在这里插入代码片来看一下类图：

下面我们来看一下方法层面的单一职责设计。有时候，我们为了偷懒，通常会把一个方法写成下面 这样：

private void modifyUserInfo(
 String userName,
 String address)
 { userName = "Tom"; address = "Changsha"; } 
 还可能写成这样： 
 private void modifyUserInfo(String userName,String... fileds){ userName = "Tom"; 
 // address = "Changsha"; }
 private void modifyUserInfo(String userName,String 			
 address,boolean bool)
 { if(bool){ }else{ }userName = "Tom"; address = "Changsha"; }

显然，上面的 modifyUserInfo()方法中都承担了多个职责，既可以修改 userName,也可以修改 address，甚至更多，明显不符合单一职责。那么我们做如下修改，把这个方法拆成两个：

private void modifyUserName(String userName) { 
		 userName = "Tom"; 
	 }
	 private void modifyAddress(String address) { 
	 	address = "Changsha"; 
	 }

这修改之后，开发起来简单，维护起来也容易。但是，我们在实际开发中会项目依赖，组合，聚合 这些关系，还有还有项目的规模，周期，技术人员的水平，对进度的把控，很多类都不符合单一职责。 但是，我们在编写代码的过程，尽可能地让接口和方法保持单一职责，对我们项目后期的维护是有很大