设计模式(Design Patterns)的简单讲解

时间 2019-12-14

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模式的诞生与定义

模式(Pattern)起源于建筑业而非软件业(小本本记下来～～)
模式之父--美国加利佛尼亚大学环境结构中心研究所所长Christopher Alexander博士;
模式：
-Context（模式可适用的前提条件）
-Theme或Problem（在特定条件下要解决的目标问题）
-Solution（对目标问题求解过程当中各类物理关系的记述）html
模式是在特定环境下人们解决某类重复出现问题的一套成功有效的解决方案（简单来讲就是为了减小工做量）。
程序设计的最大的特色：变化由于环境、设备、用户的需求等缘由，致使程序常常发生变化
基本结构
设计模式的定义：一套被反复使用的，多数人知晓的，通过分类遍目的、代码设计经验的总结，使用设计模式是为了可重复使用代码，让代码更容易被他人理解而且提升代码的可靠性(目的)。设计模式是一种对软件系统中不断重复出现的设计问题的解决方案进行文档化的技术，也是一种共享专家设计经验的技术。
基本要素：模式名称(Pattern Name)、问题(Problem) 、解决方案(Solution)、效果(Consequences)

设计模式的分类

根据目的（模式是用来作什么的）：可分为建立型(Creational)，结构型(Structural)和行为型(Behavioral)三类
根据范围，即模式主要是处理类之间的关系仍是处理对象之间的关系，可分为类模式和对象模式两种：
1. 类模式处理类和子类之间的关系，这些关系经过继承创建，在编译时刻就被肯定下来，是一种静态关系
2. 对象模式处理对象间的关系，这些关系在运行时变化，更具动态性

GoF设计模式

“四人组(Gang of Four，GoF，分别是Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson和John Vlissides)”于1994年概括发表了23种在软件开发中使用频率较高的设计模式，旨在用模式来统一沟通面向对象方法在分析、设计和实现间的鸿沟。
建立型模式（关注对象的建立过程，对类的实例化过程进行抽象，描述如何将对象的建立和使用分离）
抽象工厂模式(Abstract Factory) ★★★★★
建造者模式(Builder) ★★☆☆☆
工厂方法模式(Factory Method) ★★★★★(GoF 以外：简单工厂模式)
原型模式(Prototype) ★★★☆☆
单例模式(Singleton) ★★★★☆编程
结构型模式(关注如何将现有类或对象组织在一块儿造成更增强大的结构)
适配器模式(Adapter) ★★★★☆
桥接模式(Bridge) ★★★☆☆
组合模式(Composite) ★★★★☆
装饰模式(Decorator) ★★★☆☆
外观模式(Facade) ★★★★★
享元模式(Flyweight) ★☆☆☆☆
代理模式(Proxy) ★★★★☆设计模式
行为型模式(关注系统中对象间的交互，研究系统在运行时对象之间的相互通讯与协做进一步明确对象的职责)
职责链模式(Chain of Responsibility) ★★☆☆☆
命令模式(Command) ★★★★☆
解释器模式(Interpreter) ★☆☆☆☆
迭代器模式(Iterator) ★★★★★
中介者模式(Mediator) ★★☆☆☆
备忘录模式(Memento) ★★☆☆☆
观察者模式(Observer) ★★★★★
状态模式(State) ★★★☆☆
策略模式(Strategy) ★★★★☆
模板方法模式(Template Method) ★★★☆☆
访问者模式(Visitor) ★☆☆☆☆ide

经常使用面向对象设计的原则

单一职责原则(Single Responsibility Principle, SRP)| ★★★★☆ : 一个对象应该只包含单一的职责，而且该职责被完整地封装在一个类中
1. 另外一种定义方式：就一个类而言，应该仅有一个引发它变化的缘由。简单而言，就是一个类若是职责越多，那么它被复用的可能性就越低。即这个类中一个职责变化，可能会影响到其余的职责的运做。所以，单一职责原则就是实现高内聚，低耦合，将一个类的职责下降到最小，即类的数目不少，类中职责不多，于是类被复用的可能性被提升。
开闭原则(Open-Closed Principle,OCP) | ★★★★★ : 软件实体应当对扩展开放，对修改关闭
1. 开闭原则是复用设计的第一块基石。在软件实体中应在尽可能不修改原有代码的状况下进行扩展
里氏代换原则(Liskov Substitution Principle,LSP)| ★★★★★ : 全部引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象
1. 在软件中将一个基类对象替换成它的子类对象，程序将不会产生任何的错误和异常，反之不成立。例如：我喜欢动物，那么我必定喜欢狗，由于狗是动物的子类，反之不成立
依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle,DIP) | ★★★★★ : 高层模块不该该依赖低层模块，它们应该依赖抽象。抽象不该该依赖于细节，细节应该依赖于抽象
1. 要针对接口编程，不针对实现编程。一个具体类应当只实现接口或抽象类中声明过的方法，而不给出多余的方法，否在无调用到在子类中增长的新方法
接口隔离原则(Interface Segregation Principle,ISP)| ★★☆☆☆ : 客户端不该该依赖那些它不须要的接口
1. 当一个接口太大时，将它分割成一些更细小的接口，使用该接口的客户端只要知道与之相关的方法便可
合成复用原则(Composite Reuse Principle,CRP)| ★★★☆☆:优先使用对象组合，而不是继承来达到复用的目的
1. 在一个新的对象里经过关联关系(包括组合和聚合关系)来使用一些已有的对象，使之成为新对象的一部分，新对象经过委派调用已有对象的方法达到复用功能的目的
迪米特法则(Law of Demeter,LoD)| ★★★☆☆ : 每个软件单位对其余的单位都只有最少的知识，并且局限于那些与本单位密切相关的软件单位
1. 又称最少知识原则，一个软件实体应尽量少地与其余类发生相互做用

设计模式的优势

　　融合了众多专家的经验，并以一种标准的形式供广大开发人员所用
　　提供了一套通用的设计词汇和一种通用的语言，以方便开发人员之间进行沟通和交流，使得设计方案更加通俗易懂
　　让人们能够更加简单方便地复用成功的设计和体系结构
　　使得设计方案更加灵活，且易于修改
　　将提升软件系统的开发效率和软件质量，且在必定程度上节约设计成本
　　有助于初学者更深刻地理解面向对象思想，方便阅读和学习现有类库与其余系统中的源代码，还能够提升软件的设计水平和代码质量

设计模式的缺点

　　要说缺点的话，每一种都有它适用的地方和不适用之处，若使用不当，缺点每每会暴露的很明显。所以，学习到位，理解透彻，运用的多了，天然懂得如何扬长避短了，于是模式的缺点就尽量的最小化了