Java类设计时如何遵循单一职责原则？

设计Java类的基本原则

设计Java类时,首要原则是单一职责原则（SRP），即一个类应该只负责一项明确的功能。User类仅处理用户信息，而OrderService类专注于订单业务逻辑，这能降低类的复杂度，提高代码的可维护性和可复用性。开闭原则（OCP）要求类对扩展开放、对修改关闭，通过抽象类、接口等机制实现功能扩展，而无需修改现有代码。依赖倒置原则（DIP）强调高层模块不应依赖低层模块，两者都应依赖抽象，从而降低模块间的耦合度。

类的命名与结构规范

类的命名应采用大驼峰命名法（PascalCase），且名称需清晰表达其职责。CustomerOrder比Order更明确，PaymentProcessor比PayClass更规范，类的结构应遵循“成员变量-构造方法-Getter/Setter-业务方法”的顺序，便于阅读，成员变量需使用private修饰，遵循封装原则，通过公共的getter/setter方法访问，避免直接暴露内部状态。

public class User {
    private String username;  // 私有成员变量
    private int age;
    public User(String username, int age) {  // 构造方法
        this.username = username;
        this.age = age;
    }
    // Getter/Setter方法
    public String getUsername() {
        return username;
    }
    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }
}

成员变量与方法的合理设计

成员变量的设计需注意访问修饰符的使用：private确保封装性，protected允许子类访问，default（包私有）限制在包内使用，public需谨慎使用，避免破坏封装，方法设计应遵循原子性，即一个方法只做一件事，避免过长的方法体。UserService中的registerUser方法应只负责用户注册，而将数据持久化操作交给UserRepository类。

对于方法参数,建议参数数量不超过3个，过多时可通过参数对象（Parameter Object）模式封装，将createOrder(String id, String product, int quantity, double price)重构为createOrder(OrderRequest request)，其中OrderRequest是一个包含所有参数的类。

继承、多态与抽象的应用

继承需遵循里氏替换原则（LSP），子类必须能够完全替换父类而不影响程序逻辑。ArrayList继承自AbstractList，可以无缝替换父类实例，多态通过接口或抽象类实现，例如定义Payment接口，Alipay和WeChatPay实现该接口，客户端代码依赖Payment接口而非具体实现，提高灵活性。

抽象类和接口的使用需区分：抽象类适用于“is-a”关系，且包含部分实现（如Animal抽象类定义eat()方法，Dog子类具体实现）；接口适用于“has-a”能力或行为规范（如Serializable接口标记可序列化类型）。

异常处理与代码健壮性

类中的方法应合理处理异常,避免直接catch Exception，应捕获具体的异常类型（如IOException、SQLException），并在异常发生时提供明确的错误信息或恢复机制，文件读取方法应处理FileNotFoundException：

public void readFile(String path) throws IOException {
    try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
        String line;
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
            System.out.println(line);
        }
    } catch (FileNotFoundException e) {
        System.err.println("文件未找到: " + path);
        throw e;  // 重新抛出或自定义处理
    }
}

工具类与枚举的设计

工具类（如DateUtils）应设计为不可实例化，通过私有构造方法防止创建对象，所有方法均为static，枚举类适用于固定常量集合，例如定义OrderStatus枚举，包含PENDING、SHIPPED、COMPLETED等状态，并提供相关方法：

public enum OrderStatus {
    PENDING("待处理"),
    SHIPPED("已发货"),
    COMPLETED("已完成");
    private final String description;
    OrderStatus(String description) {
        this.description = description;
    }
    public String getDescription() {
        return description;
    }
}

设计Java类的核心是平衡职责与复用，通过遵循SOLID原则、规范命名与结构、合理应用继承与多态、完善异常处理，才能构建出高内聚、低耦合的健壮类，良好的类设计不仅能提升代码质量，还能降低后期维护成本，为系统的扩展性奠定基础。