设计模式(开篇)—— 设计模式概述

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在软件工程中,设计模式(design pattern)是对软件设计中普遍存在的各种问题,所提出的解决方案。设计模式并不是固定的一套代码,而是针对某一特定问题的具体解决思路与方案。可以认为是一种最佳实践,因为他是无数软件开发人员经过长时间的实践总结出来的。

提到设计模式不得不提《设计模式:可复用面向对象软件的基础》(Design Patterns – Elements of Reusable Object-Oriented Software) 一书。这本书由著名的四人帮——GoF(Gang of Four)编写,其中总结了23种设计模式,并将他们分成几个大类。

设计模式的六大原则 1、开闭原则(Open Close Principle)

开闭原则就是说对扩展开放,对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是:为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类,后面的具体设计中我们会提到这点。

2、里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石,只有当衍生类可以替换掉基类,软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。

3、依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)

这个是开闭原则的基础,具体内容:真对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。

4、接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

这个原则的意思是:使用多个隔离的接口,比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思,从这儿我们看出,其实设计模式就是一个软件的设计思想,从大型软件架构出发,为了升级和维护方便。所以上文中多次出现:降低依赖,降低耦合。

5、迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)

为什么叫最少知道原则,就是说:一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用,使得系统功能模块相对独立。

6、合成复用原则(Composite Reuse Principle)

合成复用原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。(组合优先于继承~)

其中前四种也是面向对象的四个基本原则。

设计模式分类

设计模式分为三种类型,共23种。

创建型模式:单例模式、抽象工厂模式、建造者模式、工厂模式、原型模式。这些设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式,而不是使用 new 运算符直接实例化对象。这使得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活。

结构型模式:适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式。这些设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式。

行为型模式:模版方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式(Interpreter模式)、状态模式、策略模式、职责链模式(责任链模式)、访问者模式。这些设计模式特别关注对象之间的通信。

23种设计模式简单介绍

按字典序排列简介如下。

Abstract Factory(抽象工厂模式):提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。

Adapter(适配器模式):将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

Bridge(桥接模式):将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。

Builder(建造者模式):将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

Chain of Responsibility(责任链模式):为解除请求的发送者和接收者之间耦合,而使多个对象都有机会处理这个请求。将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理它。

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