java进阶（二）+学习笔记
面向对象设计原则
1. 面向对象概念
面向对象 是一种编程思想，面向过程是关注实现的步骤，每个步骤定义一个函数，调用函数执行即可。
面向对象关注的是谁(对象)来执行， 把具有相同属性和行为的一类事物(对象)进行抽象成类，然后再通过类实例化出一个个具体的对象，使用的具体的对象。
类通常包含以下要素：
- 成员变量（属性）：描述对象特征的名词性数据（如
name、age）。 - 成员方法（行为）：定义对象动作的动词性操作（如
eat()、run()）。 - 构造方法：用于初始化新创建对象的成员变量。
面向对象三大特征
封装
封装并非简单的代码包装，而是通过访问权限修饰符（如private）隐藏类中部分成员，仅通过特定公共方法（如getName()、setName()）访问私有成员，增强数据安全性和可控性。
示例代码：
private String name;
public String getName() { return name; }
public void setName(String name) { this.name = name; }
继承
子类继承父类的成员和方法，提高代码复用性。子类可扩展父类功能或重写父类方法（方法覆盖）。例如：
class Animal { void eat() { System.out.println("Eating..."); } }
class Dog extends Animal { @Override void eat() { System.out.println("Dog eats bone"); }
}
多态
同一对象在不同场景表现不同行为，通常通过父类引用指向子类对象实现。多态提升代码扩展性，符合开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）。
示例代码：
public void feedAnimal(Animal animal) {animal.eat(); // 实际调用子类重写后的方法
}
抽象类与接口
抽象类
用abstract修饰的类，通常位于类体系顶层。特点包括：
- 不能直接实例化。
- 可包含抽象方法（无具体实现）和具体方法。
- 可定义成员变量和构造方法。
示例：
abstract class Shape {abstract void draw(); // 抽象方法void move() { System.out.println("Moving shape"); } // 具体方法
}
接口
特殊形式的抽象类，核心在于定义功能（抽象方法）。特点包括：
- 仅能包含静态常量（
public static final）和抽象方法（Java 8后允许默认方法）。 - 需由子类实现所有抽象方法。
示例：
interface Flyable {void fly(); // 默认public abstract
}
class Bird implements Flyable {@Override public void fly() { System.out.println("Bird flying"); }
}
抽象类与接口的选择
使用抽象类的场景：
- 需要定义成员变量或构造方法。
- 需提供部分具体方法实现。
- 适用于类体系的共性抽象（如
Animal作为基类）。
使用接口的场景：
- 仅需定义行为规范（如
Comparable、Runnable）。 - 需要多继承能力（Java中类单继承，接口可多实现）。
- 强调“契约”而非具体实现。
- 仅需定义行为规范（如
2. 学习面向对象设计原则好处
在复杂的程序设计时,如果没有好的设计,在后期扩展功能时就很麻烦.
所以好的设计原则,可以提升程序设计的水平(可复用性,可维护性/可扩展性
3. 七个原则
单一职责原则
单一职责原则是最简单的面向对象设计原则，它用于控制类的粒度大小。
对于单一职责原则，可以理解为一个类只负责一个功能领域中的相应职责， 即一个类不要负责太多“杂乱”的工作。 在软件系统中，如果一个类承担的职责过多，就等于把这些职责耦合在一起， 一个职责的变化可能会削弱或抑制这个类完成其他职责的能力。这种耦合会导致 脆弱的设计，当变化发生时设计或遭受到意想不到的破坏。
单一职责原则是实现高内聚、低耦合的指导方针.
以项目开发为例，如果项目组成员每个人的职责都很明确，可以专心开发自 己负责的模块，则项目成果的质量往往很高。相反，如果职责不清晰，分工就会 混乱
开闭原则
系统设计应对扩展开放，对修改关闭。新增功能时通过增加新类或模块实现，避免直接修改现有代码。例如，通过策略模式扩展支付方式，而非修改原有支付逻辑。
接口隔离原则
将庞大接口拆分为更细粒度的专用接口，避免强制实现类依赖不需要的方法。例如，将“用户操作”接口拆分为“登录接口”和“注册接口”，分别由不同类实现。
依赖倒置原则
高层模块不应依赖低层模块，双方应依赖抽象（如接口或抽象类）。例如，数据库访问层应依赖“数据仓库接口”，而非具体实现（如MySQL或Oracle）。
组合聚合复用原则
优先使用对象组合（has-a关系）而非继承（is-a关系）实现代码复用。例如，在汽车类中嵌入引擎对象，而非继承引擎类，避免继承链的复杂性。
里氏替换原则
子类必须能够替换父类且不影响程序正确性。若需重写父类方法，应将父类设计为抽象类。例如，鸟类中的“飞行”方法应抽象化，避免企鹅子类违背父类行为。
迪米特法则
减少对象间的直接交互，通过中间类（如“经纪人”）间接通信。例如，订单系统通过服务层调用库存模块，而非直接访问库存类的内部方法。
代码示例（依赖倒置原则）：
// 抽象层
interface Repository {void saveData(String data);
}// 高层模块依赖抽象
class UserService {private Repository repository;UserService(Repository repository) { this.repository = repository; }void saveUser(String data) { repository.saveData(data); }
}// 低层实现
class MySQLRepository implements Repository {@Overridepublic void saveData(String data) { /* MySQL存储逻辑 */ }
}
总结
面向对象设计以类和对象为核心，通过封装隐藏细节、继承实现复用、多态增强扩展性，其七大设计原则包括：单一职责（一个类只做一件事）、开闭原则（扩展开放/修改关闭）、接口隔离（细化接口功能）、依赖倒置（面向抽象编程）、组合复用（优先组合而非继承）、里氏替换（子类可无缝替换父类）、迪米特法则（减少对象直接耦合），这些原则共同指导构建高内聚、低耦合、易维护的软件系统。