期货交易所程序化交易接口-单一职责接口隔离依赖倒转里氏替换开闭原则迪米特合成复用

用抽象构建架构，用实现扩展细节。单一职责原则：实现类要职责单一；期货交易所程序化交易接口,接口隔离原则：在设计期货交易所程序化交易接口,接口的时候要精简单一；依赖倒转原则：面向接口编程；里氏替换原则：不要破坏继承关系；开闭原则原则：对扩展开发，对修改关闭；迪米特法则：最少知道原则；合成复用原则：先考虑组合或聚合，后考虑继承；

单一职责原则

目的

降低代码复杂度、降低系统耦合度、提高可读性

定义

对于一个类，只有一个引起该类变化的原因；该类的职责是唯一的，且这个职责是唯一引起其他类变化的原因。

具体实现

将不同的职责封装到不同的类或者模块中，当有新的需求将现有的职责分为颗粒度更小的职责的时候，应该及时对现有代码进行重构。

优点

降低类的复杂度，一个类只负责一个职责。这样写出来的代码逻辑肯定要比负责多项职责简单得多。

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。变更是必然的，如果单一职责原则遵守得好，当修改一个功能的时候可以显著降低对其他功能的影响。

注意事项和细节

降低类的复杂度，一个类只负责一项职责；

提高类的可读性，可维护性；

降低变更引起的风险；

通常情况下，我们应当遵守单一职责原则，只有逻辑足够简单、才可以在代码级违反单一职责原则，只有类中的方法足够少，才可以在类中保持方法级别的单一职责原则。

接口隔离原则

目的

避免接口过于臃肿

定义

客户端不应该依赖它不需要的接口，一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。

具体实现

适度细化接口，将臃肿的接口拆分为独立的几个接口。

优点

将臃肿庞大的接口分解为多个粒度小的接口，可以预防外来变更的扩散，提高系统的灵活性和可维护性。

接口隔离提高了系统的内聚性，减少了对外交互，降低了系统的耦合性。

使用多个专门的接口还能够体现对象的层次，因为可以通过接口的继承，实现对总接口的定义。

能减少项目工程中的代码冗余。过大的大接口里面通常放置许多不用的方法，当实现这个接口的时候，被迫设计冗余的代码。

注意事项和细节

如果接口的粒度大小定义合理，能够保证系统的稳定性；如果定义过小，则会造成接口数量过多，使设计复杂化；如果定义太大，灵活性降低，无法提供定制服务，给整体项目带来无法预料的风险。

依赖倒转原则

目的

避免需求变化导致过多的维护工作

定义

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。

每一个逻辑的实现都是由原子逻辑组成的，不可分割的原子逻辑就是低层模块(一般是接口，抽象类)，原子逻辑的组装就是高层模块。在Java语言中，抽象就是指接口和或抽象类，两者都不能被直接实例化。细节就是实现类，实现接口或继承抽象类而产生的类就是细节，可以被直接实例化。

具体实现

面向接口编程，使用接口或者抽象类制定好规范和契约，而不去设计任何具体的操作，把展现细节的任务交给他们的实现类去完成。

DIP的好处

采用依赖倒置原则可以减少类间的耦合性，提高系统的稳定性，降低并行开发引起的风险，提高代码的可读性和可维护性。

DIP的几种写法

接口声明依赖对象；

构造函数传递依赖对象；

在类中通过构造函数声明依赖对象，采用构造器注入。

Setter方法传递依赖对象

在抽象中设置setter方法声明依赖对象

深入理解

依赖倒转原则的本质就是通过抽象使各个类或模块实现彼此独立，不互相影响，实现模块间的松耦合。

在项目中使用这个规则需要以下原则：

每个类尽量都要有接口或抽象类：依赖倒转的基本要求，有抽象才能依赖倒转；

变量的表明类型尽量是接口或者抽象类；

单一职责接口隔离依赖倒转里氏替换开闭原则迪米特合成复用

任何类都不应该从具体类派生；

尽量不要重写基类已经写好的方法；

结合里氏替换原则来使用：

接口负责定义public属性和方法，并且声明与其他对象的依赖关系；

抽象类负责公共构造部分的实现；

实现类准确的实现业务逻辑，同时在适当的时候对父类进行细化；

一句话，依赖倒转原则就是面向接口编程。

里氏替换原则

目的

避免系统继承体系被破坏

定义

所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。

具体实现

子类可以实现父类的抽象方法，但是不能覆盖父类的非抽象方法；

子类可以增加自己特有的方法；

当子类覆盖或实现父类的抽象方法时，方法的前置条件要比父类方法的输入参数更宽松；方法的后置条件要比父类更严格。

如果子类不能完整地实现父类的方法，或者父类的一些方法在子类中已经发生畸形，则建议断开继承关系，采用依赖，聚合，组合等关系继承。

代码实例

package designMode.advance.principle;

public class Liskov {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        System.out.println('11-3=' + a.func1(11, 3));
        System.out.println('1-8=' + a.func1(1, 8));
        System.out.println('-----------------------');
        B b = new B();
        //因为B类不再继承A类，因此调用者，不会再func1是求减法
        //调用完成的功能就会很明确
        System.out.println('11+3=' + b.func1(11, 3));//这里本意是求出11+3
        System.out.println('1+8=' + b.func1(1, 8));// 1+8
        System.out.println('11+3+9=' + b.func2(11, 3));
        //使用组合仍然可以使用到A类相关方法
        System.out.println('11-3=' + b.func3(11, 3));// 这里本意是求出11-3
    }
}

//创建一个更加基础的基类
class Base {
    //把更加基础的方法和成员写到Base类
}

// A类
class A extends Base {
    // 返回两个数的差
    public int func1(int num1, int num2) {
        return num1 - num2;
    }
}

// B类继承了A
// 增加了一个新功能：完成两个数相加,然后和9求和
class B extends Base {
    //如果B需要使用A类的方法,使用组合关系
    private A a = new A();

    //这里，重写了A类的方法, 可能是无意识
    public int func1(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public int func2(int a, int b) {
        return func1(a, b) + 9;
    }

    //我们仍然想使用A的方法
    public int func3(int a, int b) {
        return this.a.func1(a, b);
    }
}

开闭原则

目的

提高扩展性、便于维护

定义

对扩展开放，对修改关闭。

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。

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，开闭原则只定义了对修改关闭，对扩展开放。

因为抽象灵活性好，适应性广，只要抽象的合理，可以基本保证架构的稳定。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，当然前提是抽象要合理，要对需求的变更有前瞻性和预见性。

迪米特法则

目的

降低类与类之间的耦合度

定义

迪米特法则又叫最少知道原则，即一个类对自己依赖的类知道的越少越好，对于依赖的类不管有多复杂，都尽量将逻辑封装在类的内部，对外除了提供public方法，不泄漏任何信息。

更简单的说法：只与直接朋友通信。

直接朋友：每个对象都会与其它对象有耦合关系，耦合的方式有很多，依赖、关联、组合、聚合等。我们称出现在成员变量，方法参数，方法返回值中的类称为直接朋友，而出现在局部变量中的类不能称为直接朋友，也就是说，陌生的类不要以局部变量的形式出现在类的内部。

注意事项和细节

在类的结构设计上，尽量降低类成员的访问权限；

在类的设计上，优先考虑将一个类设计成不变类；

在类的引用上，将引起其他类的次数降到最低；

不暴露类的属性成员，而应该提供相应的访问器；

谨慎使用序列化功能；

过分的使用迪米特原则，会产生大量这样的中介和传递类，类之间需要通信就通过第三方转发的方式，就会造成系统的不同模块之间的通信效率降低、使系统的不同模块之间不容易协调等缺点，同时大大增加了系统的复杂度。所以在釆用迪米特法则时需要反复权衡，确保高内聚和低耦合的保证系统的结构清晰。

代码实例

下面代码违反了迪米特法则，我平时就这么写的。。。

package designMode.advance.principle;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Demeter {
    public static void main(String[] args) {
        //创建了一个 SchoolManager 对象
        SchoolManager schoolManager = new SchoolManager();
        //输出学院的员工id 和  学校总部的员工信息
        schoolManager.printAllEmployee(new CollegeManager());
    }
}

//学校总部员工类
class Employee {
    private String id;

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

    public String getId() {
        return id;
    }
}


//学院的员工类
class CollegeEmployee {
    private String id;

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

    public String getId() {
        return id;
    }
}

//管理学院员工的管理类
class CollegeManager {
    //返回学院的所有员工
    public List getAllEmployee() {
        List list = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 10; i++) { //这里我们增加了10个员工到 list
            CollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();
            emp.setId('学院员工id= ' + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }
}

//学校管理类

//分析 SchoolManager 类的直接朋友类有哪些 Employee、CollegeManager
//CollegeEmployee 不是 直接朋友 而是一个陌生类，这样违背了 迪米特法则
class SchoolManager {
    //返回学校总部的员工
    public List getAllEmployee() {
        List list = new ArrayList();

        for (int i = 0; i < 5; i++) { //这里我们增加了5个员工到 list
            Employee emp = new Employee();
            emp.setId('学校总部员工id= ' + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    //该方法完成输出学校总部和学院员工信息(id)
    void printAllEmployee(CollegeManager sub) {

        //分析问题
        //1. 这里的 CollegeEmployee 不是  SchoolManager的直接朋友
        //2. CollegeEmployee 是以局部变量方式出现在 SchoolManager
        //3. 违反了 迪米特法则

        //获取到学院员工
        List list1 = sub.getAllEmployee();
        System.out.println('------------学院员工------------');
        for (CollegeEmployee e : list1) {
            System.out.println(e.getId());
        }
        //获取到学校总部员工
        List list2 = this.getAllEmployee();
        System.out.println('------------学校总部员工------------');
        for (Employee e : list2) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

使用迪米特法则改进：

//该方法完成输出学校总部和学院员工信息(id)
void printAllEmployee(CollegeManager sub) {

    //分析问题
    //1. 将输出学院的员工方法，封装到CollegeManager
    sub.printEmployee();

    //获取到学校总部员工
    List list2 = this.getAllEmployee();
    System.out.println('------------学校总部员工------------');
    for (Employee e : list2) {
        System.out.println(e.getId());
    }
}

//管理学院员工的管理类
class CollegeManager2 {
    //返回学院的所有员工
    public List getAllEmployee() {
        List list = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 10; i++) { //这里我们增加了10个员工到 list
            CollegeEmployee emp = new CollegeEmployee();
            emp.setId('学院员工id= ' + i);
            list.add(emp);
        }
        return list;
    }

    //输出学院员工的信息
    public void printEmployee() {
        //获取到学院员工
        List list1 = getAllEmployee();
        System.out.println('------------学院员工------------');
        for (CollegeEmployee e : list1) {
            System.out.println(e.getId());
        }
    }
}

简单来说，就是将获取学院员工的方法写到学校员工类中。

合成复用原则

目的

防止类的体系庞大

定义

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。如果要使用继承关系，则必须严格遵循里氏替换原则。合成复用原则同里氏替换原则相辅相成的，两者都是开闭原则的具体实现规范。

注意事项和细节

通常的复用分为继承复用和合成复用，继承复用虽然有简单和易实现的优点，但它也有如下的缺点：

继承复用破坏了类的封装性

因为继承会将父类的实现细节暴露给子类，父类对子类是透明的，所以这种复用又称为“白箱”复用。

子类和父类的耦合度高

父类的改变会直接影响子类，不利于类的扩展和维护。

限制了复用的灵活性

从父类继承而来的实现是静态的，在编译时已经定义，运行时无法发生变化。

采用组合或聚合复用时，可以将已有对象纳入新对象中，使之成为新对象的一部分，新对象可以调用已有对象的功能，它有以下优点。

维护了类的封装性

因为成分对象的内部细节是新对象看不见的，所以这种复用又称为“黑箱”复用。

低耦合

这种复用所需的依赖较少，新对象存取成分对象的唯一方法是通过成分对象的接口。

复用的灵活性高

这种复用可以在运行时动态进行，新对象可以动态地引用与成员对象类型相同的对象。

文章为作者独立观点，不代表股票交易接口观点