1、基本概念

本节继续介绍设计模式的七大原则的基本概念，上一节重要讲了开闭原则、单一职责原则、里氏替换原则、依赖倒置原则，这一节我们主要了解下接口隔离原则、迪米特法则以及合成复用原则。

本节以介绍基本概念为主，其中会加入部分演示代码、uml 类图讲解，能理解基本概念即可。后续章节设计模式的讲解会详细介绍这些原则的应用。

本节主要内容有：

• 什么是接口隔离原则、迪米特法则以及合成复用原则

• 为何要遵循这些原则

2、接口隔离原则

接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）的定义是客户端不应该依赖它不需要的接口，类间的依赖关系应该建立在最小的接口上。 简单来说就是建立单一的接口，不要建立臃肿庞大的接口。也就是接口尽量细化，同时接口中的方法尽量少，保持接口纯洁性。

我们所讲的接口主要分为两大类，一是实例接口，比如使用 new 关键字产生一种实例，被 new 的类就是实例类的接口。从这个角度出发的话，java 中的类其实也是一种接口。二是类接口，java 中常常使用 interface 关键字定义。

举个栗子来说，我们使用接口 IPrettyGirl 来描述美女，刚开始类图可能描述如下：

但是发现该接口中包含对美女的外观描述、内在美描述等，几乎将美女的所有特性全部纳入，这显然不是一个很好的设计规范，比如在唐朝，在那个以丰腴为美的时代对美的理解就不同，就会出现单纯 goodLooking 过关就是美女的结果，所以这里我们需要将接口隔离拆分。将一个接口拓展为两个，增加系统灵活性及可维护性。
这里我们将美女接口拆分为内在美、外在美两个接口，系统灵活性提高了，另外接口间还能使用继承实现聚合，系统拓展性也得到了增强。

接口隔离原则总结：

• 接口尽量粒度化，保持接口纯洁性

• 接口要高内聚，即减少对外交互

3、迪米特法则

迪米特法则（Law of Demeter，LOD），有时候也叫做最少知识原则（Least Knowledge Principle，LKP），它的定义是：一个软件实体应当尽可能少地与其它实体发生相互作用。迪米特法则的初衷在于降低类之间的耦合。

举个栗子，拿教师点名来讲，体育老师需要清点班上学生人数，教师一般不是自己亲自去数，而是委托组长或班长等人去清点，即教师通过下达命令至班长要求清点人数：

public class Girl {

}

public class GroupLeader {

    private final List<Girl> girls;

    public GroupLeader(List<Girl> girls) {
        this.girls = girls;
    }

    public void countGirls() {
        System.out.println("The sum of girls is " + girls.size());
    }
}

public class Teacher {

    public void command(GroupLeader leader){
        leader.countGirls();
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Teacher teacher = new Teacher();
        GroupLeader groupLeader = new GroupLeader(Arrays.asList(new Girl(), new Girl()));
        teacher.command(groupLeader);
    }
}

上述例子中，如果去掉 GroupLeader 这个中间人角色，教师就会直接去清点人数，这样做会违反迪米特法则。

迪米特法则总结：

• 类定义时尽量内敛，少使用 public 权限修饰符，尽量使用 private、protected 等。

4、合成复用原则

合成复用原则是通过将已有的对象纳入新对象中，作为新对象的成员对象来实现的，新对象可以调用已有对象的功能，从而达到复用。 原则是尽量首先使用合成 / 聚合的方式，而不是使用继承。

合成和聚合都是关联的特殊种类。合成是值的聚合（Aggregation by Value），而复合是引用的聚合（Aggregation by Reference）。

都知道，类之间有三种基本关系，分别是：关联（聚合和组合）、泛化（与继承同一概念）、依赖。

这里我们提一下关联关系，客观来讲，大千世界中的两个实体之间总是有着千丝万缕的关系，归纳到软件系统中就是两个类之间必然存在关联关系。如果一个类单向依赖另一个类，那么它们之间就是单向关联。如果彼此依赖，则为相互依赖，即双向关联。

关联关系包括两种特例：聚合和组合。聚合，用来表示整体与部分的关系或者 “拥有” 关系。其中，代表部分的对象可能会被代表多个整体的对象所拥有，但是并不一定会随着整体对象的销毁而销毁，部分的生命周期可能会超越整体。好比班级和学生，班级销毁或解散后学生还是存在的，学生可以继续存在某个培训机构或步入社会，生命周期不同于班级甚至大于班级。

合成，用来表示一种强得多的 “拥有” 关系。其中，部分和整体的生命周期是一致的，一个合成的新的对象完全拥有对其组成部分的支配权，包括创建和泯灭。好比人的各个器官组成人一样，一旦某个器官衰竭，人也不复存在，这是一种 “强” 关联。

如上图所示，Heart 和 Student、Teacher 都是一种 “强” 关联，人不能摆脱心脏而存在，即组合关系，而 Student 和 Class、School 是一种 “弱” 关联，脱离了学校、班级，学生还能属于社会或其他团体，即聚合关系。

合成复用原则总结：

• 新对象可以调用已有对象的功能，从而达到对象复用

5、总结

总结下这两节的内容，我们一共介绍了 7 种设计原则，它们分别为开闭原则、单一职责原则、里氏替换原则、依赖倒置原则、接口隔离原则和本节所介绍的合成复用原则。

各种原则要求的侧重点不同，总地来说：

1、开闭原则是核心，对拓展开放对修改关闭是软件设计、后期拓展的基石；
2、单一职责原则就要求我们设计接口，制定模块功能时保持模块或者接口功能单一，接口设计或功能设计尽量保持原子性，修改一处不能影响全局或其它模块；
3、里氏替换原则和依赖倒置原则，按照作者的理解，这俩原则总的是要求我们要面向接口、面向抽象编程，设计程序的时候尽可能使用基类或者接口进行对象的定义或引用，而不是具体的实现，否则实现一旦有变更，上层调用者就必须做出对应变更，这样一来，整个模块可能都需要重新调整，非常不利于后期拓展。

4、接口隔离原则具体应用到程序中，比如我们在传统 mvc 开发时，service 层调用 dao 层一般会使用接口进行调用，各层之间尽量面向接口通信，其实也是一种降低模块耦合的方法；
5、迪米特法则的初衷也是为了降低模块耦合，代码示例中我们引入了类似 “中间人” 的概念，上层模块不直接调用下层模块，而是引入第三方进行代办，这也是为了降低模块的耦合度；
6、合成复用原则一节，我们介绍了聚合、组合的概念，聚合是一种弱关联，而组合是一种强关联，表现在 UML 类图上的话聚合是使用空心四边形加箭头表示，而组合是使用实心四边形加箭头表示，合成复用原则总的就是要求我们尽量利用好已有对象，从而达到功能复用，具体是聚合还是组合，还是一般关联，就要看具体情况再定了。

这 7 种设计原则是软件设计必须尽量遵循的原则。