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设计模式教程

第 2 章 设计模式七大原则

2.1 设计模式的目的

编写软件过程中,程序员面临着来自 耦合性,内聚性以及可维护性,可扩展性,重用性,灵活性 等多方面的 挑战,设计模式是为了让程序(软件),具有更好

  1. 代码重用性 (即:相同功能的代码,不用多次编写)
  2. 可读性 (即:编程规范性, 便于其他程序员的阅读和理解)
  3. 可扩展性 (即:当需要增加新的功能时,非常的方便,称为可维护)
  4. 可靠性 (即:当我们增加新的功能后,对原来的功能没有影响)
  5. 使程序呈现高内聚,低耦合的特性

分享金句: 6. 设计模式包含了面向对象的精髓,“懂了设计模式,你就懂了面向对象分析和设计(OOA/D)的精要” 7. Scott Mayers 在其巨著《Effective C++》就曾经说过:C++老手和 C++新手的区别就是前者手背上有很多伤疤

2.2 设计模式七大原则

设计模式原则,其实就是程序员在编程时,应当遵守的原则,也是各种设计模式的基础(即:设计模式为什么这样设计的依据)

设计模式常用的七大原则有:

  1. 单一职责原则
  2. 接口隔离原则
  3. 依赖倒转(倒置)原则
  4. 里氏替换原则
  5. 开闭原则
  6. 迪米特法则
  7. 合成复用原则

2.3 单一职责原则

2.3.1基本介绍

对类来说的,即一个类应该只负责一项职责。如类 A 负责两个不同职责:职责 1,职责 2。 当职责 1 需求变更而改变 A 时,可能造成职责 2 执行错误,所以需要将类 A 的粒度分解为 A1,A2.

2.3.2应用实例

以交通工具案例讲解,看代码演示.




2.3.3单一职责原则注意事项和细节

  1. 降低类的复杂度,一个类只负责一项职责。
  2. 提高类的可读性,可维护性
  3. 降低变更引起的风险
  4. 通常情况下,我们应当遵守单一职责原则,只有逻辑足够简单,才可以在代码级违反单一职责原则;只有类中 方法数量足够少,可以在方法级别保持单一职责原则

2.4 接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

2.4.1基本介绍

  1. 客户端不应该依赖它不需要的接口,即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上

2.5 依赖倒转原则

2.5.1基本介绍

依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)是指:

  1. 高层模块不应该依赖低层模块,二者都应该依赖其抽象
  2. 抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象
  3. 依赖倒转(倒置)的中心思想是面向接口编程
  4. 依赖倒转原则是基于这样的设计理念:相对于细节的多变性,抽象的东西要稳定的多。以抽象为基础搭建的架 构比以细节为基础的架构要稳定的多。在 java 中,抽象指的是接口或抽象类,细节就是具体的实现类
  5. 使用接口或抽象类的目的是制定好规范,而不涉及任何具体的操作,把展现细节的任务交给他们的实现类去完成

2.6 里氏替换原则

2.6.1 里氏替换原则中的继承性的思考和说明

1)继承包含这样一层含义:父类中凡是已经实现好的方法,实际上是在设定规范和契约,虽然它不强制要求所有 的子类必须遵循这些契约,但是如果子类对这些已经实现的方法任意修改,就会对整个继承体系造成破坏。 2)继承在给程序设计带来便利的同时,也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵入性,程序的可移植性降低, 增加对象间的耦合性,如果一个类被其他的类所继承,则当这个类需要修改时,必须考虑到所有的子类,并且 父类修改后,所有涉及到子类的功能都有可能产生故障 3)问题提出:在编程中,如何正确的使用继承? => 里氏替换原则

2.6.2基本介绍

1)里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)在 1988 年,由麻省理工学院的以为姓里的女士提出的。 2)如果对每个类型为 T1 的对象 o1,都有类型为 T2 的对象 o2,使得以 T1 定义的所有程序 P 在所有的对象 o1 都 代换成 o2 时,程序 P 的行为没有发生变化,那么类型 T2 是类型 T1 的子类型。换句话说,所有引用基类的地 方必须能透明地使用其子类的对象。 3)在使用继承时,遵循里氏替换原则,在子类中尽量不要重写父类的方法 4)里氏替换原则告诉我们,继承实际上让两个类耦合性增强了,在适当的情况下,可以通过聚合,组合,依赖 来 解决问题。

第 4 章 设计模式概述

4.1 掌握设计模式的层次

1)第 1 层:刚开始学编程不久,听说过什么是设计模式 2)第 2 层:有很长时间的编程经验,自己写了很多代码,其中用到了设计模式,但是自己却不知道 3)第 3 层:学习过了设计模式,发现自己已经在使用了,并且发现了一些新的模式挺好用的 4)第 4 层:阅读了很多别人写的源码和框架,在其中看到别人设计模式,并且能够领会设计模式的精妙和带来的好处。 5)第 5 层:代码写着写着,自己都没有意识到使用了设计模式,并且熟练的写了出来。

4.2 设计模式介绍

  1. 设计模式是程序员在面对同类软件工程设计问题所总结出来的有用的经验,模式不是代码,而是某类问题的通 用解决方案,设计模式(Design pattern)代表了最佳的实践。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的 一段时间的试验和错误总结出来的。
  2. 设计模式的本质提高 软件的维护性,通用性和扩展性,并降低软件的复杂度。
  3. 《设计模式》是经典的书,作者是 Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson 和 John Vlissides Design(俗 称 “四人组 GOF”)
  4. 设计模式并不局限于某种语言,java,php,c++ 都有设计模式.

4.3设计模式类型

设计模式分为三种类型,共 23 种

  1. 创建型模式:单例模式、抽象工厂模式、原型模式、建造者模式、工厂模式。
  2. 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。
  3. 行为型模式:模版方法模式、命令模式、访问者模式、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)。 注意:不同的书籍上对分类和名称略有差别