最易懂设计模式解析

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设计模式目录

设计模式-图片来源网络

1. 设计模式的概念

• 是指在软件开发中，经过验证的，用于解决在特定环境下、重复出现的、特定问题的解决方案。
• 目的就是确定通用解决方案、确立通用术语、让代码易修改和维护。

1. 设计模式不是一成不变的，而是在不断发展中。
2. 设计模式不是软件行业独有的，事实上，有很多行业有自己的设计模式。

2. 学习设计模式的好处

• 便于查看高级框架源码。
• 增加解决问题的能力。
• 不用重复发明轮子。

3. 设计模式的设计原则

设计原则
SOLDIA原则：

• 单一职责原则（Single Responsibility Principle, SRP）：
  一个类或对象最好只负责一个功能领域的相应职责。

在程序设计中如果发现某个类承担着多种义务，可以进行拆分，若多个职责总同时发生改变则可以将它们封装到一个类中。

• 开放封闭原则（Open-Closed Principle, OCP）：
  一个软件实体（模块、多个类组成的局部结构、独立的类）应该对扩展开放，对修改关闭。

1. 程序设计要保证平滑性的扩展性，尽量避免因为新增同类功能而修改已有实现，这样可以少产出回归问题。
2. 抽象化是开闭原则的关键，可以通过它们定义系统的抽象层，再通过具体类进行扩展。需要修改系统行为，无须对抽象层动手，只需增加新的具体类来实现新的业务功能即可。

• 里氏代替原则（Liskov Substitution Principle, LSP）：
  这是面向对象的基本要素之一，所有引用基类（父类）的地方必须能够使用其子类的对象。

在软件开发中，一个基类对象替换成子类对象，程序不会产生任何错误和异常。

• 依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle, DIP）：
  实体应该依赖于抽象而不是实现。

1. 也就是说，在程序代码中传递参数时或在关联关系中，尽量引用层次高的抽象层类，即使用接口和抽象类进行变量类型声明、参数类型声明、方法返回类型声明，以及数据类型的转换等，而不要用具体类来做这些事情。这一原则是降低产品代码之间的耦合。
2. 在程序中尽量使用抽象层进行编程，而将具体类写在配置文件中，这样一来，如果系统行为发生变化，只需要对抽象层进行扩展，并修改配置文件，而无须修改原有系统的源代码，在不修改的情况下来扩展系统的功能，满足开闭原则的要求。
3. 在实现依赖倒置原则时，则需要针对抽象层编程，而将具体类的对象通过依赖注入( DI)的方式注入到其他对象中，依赖注入是指当一个对象要与其他对象发生依赖关系时，通过抽象来注入所依赖的对象。常用的注入方式有三种，分别是：构造注入，设值注入（Setter注入）和接口注入。构造注入是指通过构造函数来传入具体类的对象，设值注入是指通过Setter方法来传入具体类的对象，而接口注入是指通过在接口中声明的业务方法来传入具体类的对象。这些方法在定义时使用的是抽象类型，在运行时再传入具体类型的对象，由子类对象来覆盖父类对象。

• 接口隔离原则（Interface Segregation Principle, ISP）：
  使用多个专门的接口，而不使用单一的总接口，即客户端不应该依赖那些它不需要的接口。

在进行类和接口之间的设计时，如果一个接口定义了太多方法，其子类可能面临两难，就只有部分方法对它有意义，这就破坏了程序的内聚性。

• 合成复用原则（Aggregate Reuse Principle, ARP）：
  尽量使用对象组合，而不是继承来达到复用的目的。

新对象通过委派调用已有对象的方法达到复用功能的目的。简言之：复用时要尽量使用组合/聚合关系（关联关系），少用继承。

• 迪米特法则/最小知识原则（LeastKnowledge Principle, LKP）
  个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用。这样系统模块功能相对独立，当其中某一个模块发生修改时，就会尽量少地影响其他模块，扩展会相对容易，降低系统的耦合度。

1. 迪米特法则还有几种定义形式，包括：不要和“陌生人”说话、只与你的直接朋友通信等。
2. 迪米特法则中对于一个对象，其朋友包括以下几类：
   (1) 当前对象本身(this)；
   (2) 以参数形式传入到当前对象方法中的对象；
   (3) 当前对象的成员对象；
   (4) 如果当前对象的成员对象是一个集合，那么集合中的元素也都是朋友；
   (5) 当前对象所创建的对象。
3. 迪米特法则运用到系统设计中应该注意几点：在类的划分上，应当尽量创建松耦合的类，类之间的耦合度越低，就越有利于复用，一个处在松耦合中的类一旦被修改，不会对关联的类造成太大波及；在类的结构设计上，每一个类都应当尽量降低其成员变量和成员函数的访问权限；在类的设计上，只要有可能，一个类型应当设计成不变类；在对其他类的引用上，一个对象对其他对象的引用应当降到最低。

4. 设计模式的分类

GoF著作的23种设计模式，对于这23中设计模式GoF把它们分为三类：

23种设计模式

常用的设计模式有：

• 创建型模式：工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、单例模式。
• 结构性模式：适配器模式、代理模式。
• 行为型模式：策略模式、模板方法模式、观察者模式。

可以针对性的对这些模式去学习。