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# 第8章 包图
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> **考试重要度**：★★
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> **核心内容**：包的概念与可见性、包之间的依赖与泛化关系、四大设计原则
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## 📢 从文件夹理解包图
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💬 你电脑上肯定有文件夹（目录），用来把相关文件放在一起。
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在UML中，**包**就是"文件夹"——把关系密切的类、接口、组件等放在一起。
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┌─────────────────┐
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│ 包名 │
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│ ┌───────────┐ │
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│ │ + 公开类 │ │ ← 被import后外部可用
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│ │ # 受保护 │ │ ← 只有子包可用
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│ │ - 私有类 │ │ ← 只有包内部可用
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│ └───────────┘ │
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└─────────────────┘
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```
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## 💡 一、包的可见性
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跟类的可见性一样，包中的元素也有三种可见性：
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| 可见性 | 符号 | 含义 |
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|--------|------|------|
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| **公有** | `+` | 任何导入此包的包都可以用 |
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| **受保护** | `#` | 只有子包可以用 |
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| **私有** | `-` | 只有包内部可以用 |
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## 💡 二、包之间的关系
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### 1. 依赖关系
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> 包A中的某个类依赖于包B中的某个类 → 包A依赖于包B。
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⚠️ **注意**：包之间的依赖关系**没有传递性**！A依赖B，B依赖C，不等于A依赖C。
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### 2. 泛化关系
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> 子包继承父包中可见性为public和protected的元素。
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### 📌 包图各元素的画法速查
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> 这一节把包图里所有的画图元素（包本身、依赖、泛化）用字符画列出来。
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#### ① 包的两种画法
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**标准文件夹画法**（最常用）：
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┌──────────────┐
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│ UI层 │ ← 上方有"小标签"（像文件夹的舌头）
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└──────────────┘
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```
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字符画表示（小标签在左上角）：
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```
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┌────────────┐
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│┌─┐ │
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││ │ │
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│└─┘─────────┤
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│ UI层 │
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│ │
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│ ┌─────────┐ │
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│ │ 登录页 │ │ ← 包内可以嵌套子包或类
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│ └─────────┘ │
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└─────────────┘
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```
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**简化画法**（只用矩形）：
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```
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┌──────────────┐
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│ UI层 │
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│ ┌────────┐ │
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│ │ 登录页 │ │
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│ └────────┘ │
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│ ┌────────┐ │
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│ │ 主页面 │ │
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│ └────────┘ │
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└──────────────┘
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```
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#### ② 包的嵌套
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┌──────────────────────┐
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│ 电子商务系统 │
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│ ┌──────────┐ │
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│ │ 用户模块 │ │
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│ │ ┌──────┐ │ │
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│ │ │登录类│ │ │
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│ │ └──────┘ │ │
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│ │ ┌──────┐ │ │
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│ │ │注册类│ │ │
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│ │ └──────┘ │ │
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│ └──────────┘ │
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│ ┌──────────┐ │
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│ │ 订单模块 │ │
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│ └──────────┘ │
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└──────────────────────┘
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```
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#### ③ 包的可见性符号
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┌────────────────┐
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│ ┌─┐ │
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│ │+│ 公开类 │ ← + 公有：任何外部包都可用
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│ └─┘───────────┤
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│ ┌─┐ │
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│ │#│ 受保护类 │ ← # 受保护：只有子包可用
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│ └─┘───────────┤
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│ ┌─┐ │
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│ │-│ 私有类 │ ← - 私有：只有包内部可用
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│ └─┘───────────┤
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│ │
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└────────────────┘
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```
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#### ④ 包之间的依赖关系 —— 虚线 + 开放箭头
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> 一个包中的类**引用**另一个包中的类 → 包之间形成依赖。
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```
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┌──────────────┐ ┌──────────────┐
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│ UI层 │ │ 业务层 │
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│ │ │ │
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│ ┌────────┐ │ │ ┌────────┐ │
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│ │登录窗口 │ │ │ │登录服务 │ │
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│ └────────┘ │ │ └────────┘ │
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│ │ │ │
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└──────────────┘ └──────────────┘
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│ ▲
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└ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─┘
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虚线 + 开放箭头
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（依赖方向：UI层 依赖 业务层）
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⚠️ **依赖方向**：箭头从"使用者"指向"被使用者"（类似类图里的依赖）。
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#### ⑤ 包之间的泛化关系 —— 实线 + 空心三角
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> 子包继承父包的内容。子包继承父包中**public 和 protected** 的元素。
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┌──────────────┐ ┌──────────────┐
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│ 业务层 │ │ 通用层 │
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│ (子包) │ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ▷ │ (父包) │
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│ │ 空心三角 │ │
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│ ┌────────┐ │ │ ┌────────┐ │
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│ │订单处理 │ │ │ │日志工具 │ │
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│ └────────┘ │ │ └────────┘ │
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│ ┌────────┐ │ │ ┌────────┐ │
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│ │支付处理 │ │ │ │通用工具 │ │
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│ └────────┘ │ │ └────────┘ │
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└──────────────┘ └──────────────┘
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```
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⚠️ **泛化方向**：空心三角**指向父包**（与类图泛化一致）。
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#### ⑥ 完整包图示例
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┌────────────────┐
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│ 表现层 │
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│ ┌────────┐ │
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│ │登录页 │ │
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│ └────────┘ │
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│ ┌────────┐ │
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│ │主窗体 │ │
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│ └────────┘ │
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└───────┬────────┘
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│ 依赖
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╌ ╌ ╌ ╌ ╌ ╌ ╌
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▼
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┌────────────────┐ ▷ ┌────────────────┐
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│ 业务层 │ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─│ 通用层 │
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│ │ 泛化 │ │
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│ ┌────────┐ │ │ ┌────────┐ │
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│ │登录管理 │ │ │ │日志工具 │ │
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│ └────────┘ │ │ └────────┘ │
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│ ┌────────┐ │ │ ┌────────┐ │
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│ │订单管理 │ │ │ │数据校验 │ │
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│ └────────┘ │ │ └────────┘ │
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└───────┬────────┘ └────────────────┘
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│ 依赖
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╌ ╌ ╌ ╌ ╌ ╌ ╌
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▼
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┌────────────────┐
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│ 数据层 │
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│ ┌────────┐ │
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│ │用户DAO │ │
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│ └────────┘ │
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│ ┌────────┐ │
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│ │订单DAO │ │
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│ └────────┘ │
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└────────────────┘
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🔑 **一句话记忆口诀**：包用文件夹画，标签是包名；包间依赖是虚线开放箭头（指向被依赖），包间泛化是实线空心三角（指向父包）；包可以嵌套，元素分+/-可见性。
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## 💡 三、包的四大设计原则
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这些原则告诉你**怎么把类分到不同的包里**：
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### 1. 重用等价原则（REP）
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> 把可以一起复用的类放在一个包中。包 = 可重用的单元。
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💬 就像一个工具包——扳手和螺丝刀放在一起，因为它们总是一起用。
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### 2. 共同闭包原则（CCP）
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> 把需要同时修改的类放在一个包中。
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💬 修改了类A就必须修改类B？那它们应该在一个包里——改一个包就够了。
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### 3. 共同重用原则（CRP）
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> 不会一起用的类不要放在同一个包里。
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💬 别把厨房用品和修车工具放一起——要用厨房用品的人不需要修车工具。
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### 4. 非循环依赖原则（ADP）
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> 包之间的依赖关系**不能形成环**。
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💬 A→B→C→A 这样的循环依赖会严重妨碍复用。破解方法：提取共同接口或拆分包。
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### 🔑 核心目标：高内聚、低耦合
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| 原则 | 作用 |
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| **高内聚** | 包内的类关系紧密（REP + CCP） |
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| **低耦合** | 包之间的依赖尽量少（CRP + ADP） |
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## ✍️ 边学边练
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**题目**：判断以下做法是否合理。
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1. 把订单处理类和用户登录类放在同一个包
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2. A包依赖B包，B包依赖C包，C包依赖A包
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3. 把所有工具类放在一个util包中，让其他包依赖它
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4. 把用户界面类、数据库访问类、业务逻辑类放在同一个包
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**答案：**
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1. ❌ 不合理 — 违反CRP（不会一起使用的类不要放一起）。订单处理的人不需要登录功能。
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2. ❌ 不合理 — 违反ADP（循环依赖）。
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3. ✅ 合理 — 符合REP（工具类作为可重用单元）。
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4. ❌ 不合理 — 违反CCP和CRP。不同层次的类（界面/数据/逻辑）修改原因不同，应该分开。
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⚠️ **实用建议**：通常按层次分包（UI层、业务层、数据层），而不是按功能分包。
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## 📝 章末自测
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**1. 填空题**
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- 包的四大设计原则缩写是：（ ___ ）（ ___ ）、（ ___ ）（ ___ ）、（ ___ ）（ ___ ）、（ ___ ）（ ___ ）
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- ADP原则要求包之间的依赖不能形成（ ___ ）（ ___ ）
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- 包中元素的三种可见性是：公有(（ ___ ）（ ___ ）)、受保护(（ ___ ）（ ___ ）)、私有(（ ___ ）（ ___ ）)
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**2. 简答题**
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- 简述REP和CRP之间的矛盾是什么？
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- 包图和组件图的关系是什么？
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**答案：**
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**填空题**：REP、CCP、CRP、ADP；循环；+、#、-
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**简答题**：
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- REP说要把可一起复用的类放在一个包，这可能导致一个包很大（包含所有可能用到的类）；CRP说不会一起用的类要分开，这可能导致很多小包。两者需要权衡。
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- 包存放组件，组件包含类。包相当于文件夹，组件相当于文件。部署时：类→组件→包→结点。
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