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设计模式概述

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设计模式概述

设计模式概述
  • 重新理解变化
  • 面向对象设计原则
  • 模式分类
    • 组件协作模式
    • 单一职责模式
    • 对象创建模式
    • 对象性能模式
    • 接口隔离模式
    • 状态变化模式
    • 数据结构模式
    • 行为变化模式
    • 领域规则模式

重新理解变化
  • 理解隔离变化
    从宏观层面来说,面向对象的构建方式更能适应软件的的变化,能够将变化所带来的影响降低至最小
  • 各司其职
    从微观角度来看,面向对象的方式强调各个类“各司其职”
    由于需求变化所导致的新增类型不应该影响原来类型的实现----这是所谓的各司其职
  • 对象是什么?
    从语言实现层面来看,对象封装了代码和数据
    从规格层面讲,对象式一系列可被使用的公共接口
    从概念层面讲,对象是某种拥有责任的抽象
面向对象设计原则
  • 依赖倒置原则(DIP)
    高层模块(稳定)不应该依赖于底层模块(变化),二者都应该依赖于抽象(稳定)
    抽象(稳定)不应该依赖于实现细节(变化),实现细节应该依赖于抽象(稳定)

  • 开放封闭原则(OCP)
    对扩展开放,对更改封闭
    类模块应该是可扩展的,但是不可修改的

  • 单一职责原则(SRP)
    一个类应该仅有一个引起它变化的原因。
    变化的方向隐含着类的责任

  • Liskov 替换原则(LSP)
    子类必须能够替换他们的基类(IS-A)
    继承表达类型抽象

  • 接口隔离原则
    不应该强迫客户程序依赖他们不用的方法
    接口应该小而完备

  • 优先使用对象组合,而不是类继承
    类继承通常为“白箱复用”,对象组合通常为”黑箱复用“
    继承在某种程度上破坏了封装性,子类父类耦合度高
    而对象组合则只要求被组合的对象具有良好定义的接口耦合度低

  • 封装变化点
    使用封装来创建对象之间的分界层,让设计者可以在分界层的一次进行修改,而不会对另一侧产生不良的影响,从而实现层次的松耦合

  • 针对接口编程,而不是针对实现编程
    不将变量类型声明为某个特定的具体类,而是声明为某个接口
    客户程序无需获知对象的具体类型,只需要知道对象所具有的接口

  • 针对接口编程,而不是针对实现编程
    不将变量类型声明为某个特定的具体类,而是声明为某个接口
    客户程序无需获知对象的具体类型,只需要知道对象所具有的接口
    减少系统中各部分的依赖关系,从而实现”高内聚,松耦合“的类型设计方案

模式分类

从目的来看:

  • 创建型模式:将对象的部分创建工作延续到子类或者其他对象,从而对应需求变化为对象创建时具有
  • 结构性模式:通过类继承或者对象组合获取灵活的结构,从而应对需求变化为对象的结构带来的冲击
  • 行为型模式:通过类继承或者对象组合来划分类与对象间的职责,从而应对需求变化为多个交互的对象的冲击

从范围来看:

  • 类模式处理类与子类的静态关系

  • 对象模式处理对象与对象间的动态模式

  • 各个模式

组件协作模式

现代软件专业分工之后的第一个结构是”框架与应用程序的规划“,”组件协作“模式通过晚期绑定,来实现框架与应用之间的松耦合,是两者之间的送耦合,是两者之间协作时常用的模式。

典型模式

  • Template Method
  • Strategy
  • Observer
单一职责模式

在软件组件的设计中,如果责任划分的不清晰,使用继承得到的结果往往是随着需求的变化,子类急剧膨胀,同时充斥着重复代码,这时候的关键是划清责任

典型模式

  • Decrator
  • Bridge
对象创建模式

通过”对象创建“模式绕开new,来避免对象创建(new)过程中所导致的紧耦合(依赖具体类),从而支持对象创建的稳定。它是接口抽象之后的第一步工作。

  • Factory Method
  • Abstract Factory
  • Prototype
  • Builder
对象性能模式

面向对象很好的解决了”抽象“的问题,但是必不可免的要付出一定的代价。对于通常情况来说,面向对象的成本大都可以忽略不计。但是某些情况,面向对象所带来的成本必须谨慎处理。

  • Singleton
  • Flyweight
接口隔离模式

在组件构建过程中,某些接口之间直接的依赖常常会带来很多问题,甚至根本无法实现。采用添加一层间接(稳定)接口,来隔离本来互相紧密关联的接口是一种常见的解决方案。

  • Facade
  • Proxy
  • Adapter
  • Mediator
状态变化模式

在组件构建过程中,某些对象的状态经常面临变化,如何对这些变化进行有效的管理?同时又维持高层模块的稳定?”状态变化“模式为这一问题提供了一种解决方案。

  • State
  • Memeto
数据结构模式

常常有一些组件在内部具有特定的数据结构,如果让客户程序依赖这些特定的数据结构,如果客户程序依赖这些特定的数据结构,将极大地破坏组件地复用。这时候,将这些特定数据结构封装在内部,在外部提供统一接口,来实现与特定数据结构无关地访问,是一种行之有效地解决方案。

  • Composite
  • Iterator
  • Chain of Resposibility
行为变化模式

在组件地构建过程中,组件行为地变化经常导致组件本身剧烈的变化。”行为变化“模式将组件的行为和组件本身进行解耦,从而支持组件行为的变化,实现两者之间的松耦合。

  • Command
  • Visitor
领域规则模式

在特定领域中,某些变化虽然频繁,但可以抽象为某种规则。这时候,结合特定领域,将问题抽象为语法规则,从而给出在该领域下的一般性解决方案。

  • Interpreter
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