设计模式———汇总篇

设计模式———汇总篇

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前言

设计模式是解决问题的方案,学习现有的设计模式可以做到经验复用。拥有设计模式词汇,在沟通时就能用更少的词汇来讨论,并且不需要了解底层细节。

划分

创造型

结构型

行为型

面向对象设计原则

对于7种设计原则其各自的侧重点不同。

其中,开闭原则是总纲,它告诉我们要对扩展开放,对修改关闭;里氏替换原则告诉我们不要破坏继承体系;依赖倒置原则告诉我们要面向接口编程;单一职责原则告诉我们实现类(方法)要职责单一;接口隔离原则告诉我们在设计接口的时候要精简单一;迪米特法则告诉我们要降低耦合度;合成复用原则告诉我们要优先使用组合或者聚合关系复用,少用继承关系复用。

开闭原则

当应用的需求改变时,在不修改软件实体的源代码或者二进制代码的前提下,可以扩展模块的功能,使其满足新的需求。

作用:
  1. 方便测试;测试时只需要对扩展的代码进行测试。
  2. 提高代码的可复用性;粒度越小,被复用的可能性就越大。
  3. 提高软件的稳定性和延续性,易于扩展和维护。
实现方式

通过“抽象约束、封装变化”来实现开闭原则。通过接口或者抽象类为软件实体定义一个相对稳定的抽象层,而将相同的可变因素封装在相同的具体实现类。

里氏替换原则

继承必须确保超类所拥有的性质在子类中仍然成立。子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能

作用:
  1. 克服了继承中重写父类造成的可复用性变差的缺点
  2. 保证了动作正确性。即类的扩展不会给已有的系统引入新的错误,降低了代码出错的可能性。
实现方式

继承,除添加新的方法完成新增功能外,尽量不要重写父类的方法

依赖倒置原则

高层模块不应该依赖低层模块,两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。其核心思想是:要面向接口编程,不要面向实现编程。

作用:
  1. 依赖倒置原则可以降低类间的耦合性。
  2. 依赖倒置原则可以提高系统的稳定性。
  3. 依赖倒置原则可以减少并行开发引起的风险。
  4. 依赖倒置原则可以提高代码的可读性和可维护性。
实现方式:
  1. 每个类尽量提供接口或抽象类,或者两者都具备。
  2. 变量的声明类型尽量是接口或者是抽象类。
  3. 任何类都不应该从具体类派生。
  4. 使用继承时尽量遵循里氏替换原则

单一职责原则

一个类应该有且仅有一个引起它变化的原因,否则类应该被拆分。核心就是控制类的粒度大小、将对象解耦、提高其内聚性

作用:
  1. 降低类的复杂度。一个类只负责一项职责,其逻辑肯定要比负责多项职责简单得多。
  2. 提高类的可读性。复杂性降低,自然其可读性会提高。
  3. 提高系统的可维护性。可读性提高,那自然更容易维护了。
  4. 变更引起的风险降低。变更是必然的,如果单一职责原则遵守得好,当修改一个功能时,可以显著降低对其他功能的影响。

接口隔离原则

客户端不应该被迫依赖于它不使用的方法,一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上

作用:
  1. 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。
  2. 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。
  3. 如果接口的粒度大小定义合理,能够保证系统的稳定性;但是,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。
  4. 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。
  5. 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。
实现方式:
  1. 接口尽量小,但是要有限度。一个接口只服务于一个子模块或业务逻辑。
  2. 为依赖接口的类定制服务。只提供调用者需要的方法,屏蔽不需要的方法。
  3. 了解环境,拒绝盲从。每个项目或产品都有选定的环境因素,环境不同,接口拆分的标准就不同深入了解业务逻辑。
  4. 提高内聚,减少对外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

迪米特法则

如果两个软件实体无须直接通信,那么就不应当发生直接的相互调用,通过第三方转发调用降低类之间的耦合度,提高模块的相对独立性

作用:
  1. 降低了类之间的耦合度,提高了模块的相对独立性。
  2. 由于亲合度降低,从而提高了类的可复用率和系统的扩展性。

合成复用原则

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。

作用:
  1. 它维持了类的封装性。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。
  2. 新旧类之间的耦合度低。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。
  3. 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分对象类型相同的对象。
实现方式

将已有的对象纳入新对象中,作为新对象的成员对象来实现的,新对象可以调用已有对象的功能,从而达到复用。

参考资料