软件的架构与设计模式之模式的种类
软件的架构与设计模式之模式的种类
1.按照抽象级别可以分为：
(a)(需求)分析模式：早期需求分析分析阶段的一些模式。
(b)体系结构模式(架构模式)：设计阶段可复用设计经验。往往重点放在软件整体结构方面。
(c)设计模式：设计阶段可复用的模式。往往重点放在整体结构中的子结构。
(d)惯用法：编程阶段的一些经验，往往和编程语言相关。
2. 按照领域可以分为：
(a)通用模式：领域无关，任何领域都可能涉及到的模式，这种模式往往重点放在软件的非功能性需求上，比如可移植性，可更改性，可维护性等方面。
(b)领域模式：与某个特定领域的具体需求有关，比如通信领域的模式强调通信并发等，企业计算（J2EE,.NET）领域的模式强调基础对象的构建复用以及基础对象的通信联系以及性能提高手段等。这种模式往往重点放在特定领域内的特定非功能性需求或者部分领域通用功能需求上。比如对象的创建销毁，对象之间的透明通信，并发性等。
3.按照模式之间的关系丰富性可以分为：
(a)模式目录：描述每个模式的结构，解决的特定问题，方案，好处以及相应的缺陷。对模式之间的相似性进行分析并根据之归类。简单描述若干模式之间的关系。
(b)模式系统：若干单独的模式组织在一起，模式之间的合作关系，每个模式承担的任务和体现的作用。合作后的整体作用。其介于模式目录和模式语言之间。
(c)模式语言：在模式系统基础上强调对于软件体系结构的计算完全性。在软件构造的每一个方面都有特定的模式满足需求，没有所谓的缺口或者空白。=============================================================
【收藏】软件的架构与设计模式之模式的种类
这三者之间的区别在于三种不同的模式存在于它们各自的抽象层次和具体层次上。架构模式是一个系统的高层次策略，涉及到大尺度的组件以及整体性质和力学。架构模式的好坏可以影响到总体布局和框架性结构。设计模式是中等尺度的结构策略。这些中等尺度的结构实现了一些大尺度组件的行为和它们之间的关系。模式的好坏不会影响到系统的总体布局和总体框架。设计模式定义出子系统或组件的微观结构。代码模式（或成例）是特定的范例和与特定语言有关的编程技巧。代码模式的好坏会影响到一个中等尺度组件的内部、外部的结构或行为的底层细节，但不会影响到一个部件或子系统的中等尺度的结构，更不会影响到系统的总体布局和大尺度框架。
代码模式或成例(Coding Pattern 或 Idiom) 编码风格规范《Sun编码规范》
代码模式（或成例）是较低层次的模式，并与编程语言密切相关。代码模式描述怎样利用一个特定的编程语言的特点来实现一个组件的某些特定的方面或关系。
较为著名的代码模式的例子包括双检锁（Double-Check Locking）模式等。
设计模式(Design Pattern) ：《Design Pattern (GoF)》/《设计模式解析》/《敏捷软件开发》/《重构》
一个设计模式提供一种提炼子系统或软件系统中的组件的，或者它们之间的关系的纲要设计。设计模式描述普遍存在的在相互通讯的组件中重复出现的结构，这种结构解决在一定的背景中的具有一般性的设计问题。
设计模式常常划分成不同的种类，常见的种类有：
创建型设计模式，如工厂方法（Factory Method）模式、抽象工厂（Abstract Factory）模式、原型（Prototype）模式、单例（Singleton）模式，建造（Builder）模式等
结构型设计模式，如合成（Composite）模式、装饰（Decorator）模式、代理（Proxy）模式、享元（Flyweight）模式、门面（Facade）模式、桥梁（Bridge）模式等
行为型模式，如模版方法（Template Method）模式、观察者（Observer）模式、迭代子（Iterator）模式、责任链（Chain of Responsibility）模式、备忘录（Memento）模式、命令（Command）模式、状态（State）模式、访问者（Visitor）模式等等。
以上是三种经典类型，实际上还有很多其他的类型，比如Fundamental型、Partition型，Relation型等等
设计模式在特定的编程语言中实现的时候，常常会用到代码模式。比如单例（Singleton）模式的实现常常涉及到双检锁（Double-Check Locking）模式等。
架构模式(Architectural Pattern) ：《面向模式的软件体系结构》/《企业应用架构模式》/《伸缩性、可用性、稳定性（Scalability, Availability & Stability Patterns）》/《Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures》中文版（《架构风格与基于网络的软件架构设计》）
一个架构模式描述软件系统里的基本的结构组织或纲要。架构模式提供一些事先定义好的子系统，指定它们的责任，并给出把它们组织在一起的法则和指南。有些作者把这种架构模式叫做系统模式[STELTING02]。
一个架构模式常常可以分解成很多个设计模式的联合使用。显然，MVC模式就是属于这一种模式。MVC模式常常包括调停者（Mediator）模式、策略（Strategy）模式、合成（Composite）模式、观察者（Observer）模式等。
此外，常见的架构模式还有：
·Layers（分层）模式，有时也称Tiers模式
·Blackboard（黑板）模式
·Broker（中介）模式
·Distributed Process（分散过程）模式
·Microkernel（微核）模式
架构模式常常划分成如下的几种：
一、 From Mud to Structure型（ 从混沌到结构 ）。帮助架构师将系统合理划分，避免形成一个对象的海洋（A sea ofobjects）。包括Layers（分层）模式、Blackboard（黑板）模式、Pipes/Filters（管道/过滤器）模式等。
二、 分布式系统 （Distributed Systems）型。为 分布式系统 提供完整的架构设计，包括像Broker（ 代理者 ）模式等。
三、人机互动（Interactive Systems）型，支持包含有人机互动介面的系统的架构设计，例子包括MVC（Model-View-Controller）模式、PAC（Presentation-Abstraction-Control： 表示-抽象-控制 ）模式等。
四、Adaptable Systems型（ 适应性系统 ），支持应用系统适应技术的变化、软件功能需求的变化。如Reflection（反射）模式、Microkernel（微核）模式等。
在软件开发中有很多的设计模式，也有一些很高冷，能否谈谈你对软件设计的理解，以及让一些设计原则接地气？
了解设计模式的朋友们，想必都听说过“六大设计原则”吧。其实最经典的 23 种设计模式中或多或少地都在使用这些设计原则，也就是说，设计模式是站在设计原则的基础之上的。所以在学习设计模式之前，很有必要对这些设计原则先做一下了解。
GoF（四人帮），传说中的四位大神们，他们联手搞出了一套设计模式，堪称 OOD（面向对象设计）的经典之作！震惊了整个软件开发领域。但这四个老家伙非常怪异，总是喜欢显摆一些高深的理论，甚至有时候不说人话，十分让人费解。
除了最经典的六大设计原则以外，还有一些其他的设计原则也非常重要。我将尽可能地解释这些晦涩的理论，希望看完之后，会让您对这些设计原则稍微加深一些理解。若有不正确的地方，恳请大家指正！
- 六大设计原则
先看一幅图吧：
这幅图清晰地表达了六大设计原则，但仅限于它们叫什么名字而已，它们具体是什么意思呢？下面我将从原文、译文、理解、应用，这四个方面分别进行阐述。
1. 单一职责原则（Single Responsibility Principle - SRP）
原文：There should never be more than one reason for a class to change.
译文：永远不应该有多于一个原因来改变某个类。
理解：对于一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。说白了就是，不同的类具备不同的职责，各施其责。这就好比一个团队，大家分工协作，互不影响，各做各的事情。
应用：当我们做系统设计时，如果发现有一个类拥有了两种的职责，那就问自己一个问题：可以将这个类分成两个类吗？如果真的有必要，那就分吧。千万不要让一个类干的事情太多！
2. 开放封闭原则（Open Closed Principle - OCP）
原文：Software entities like classes, modules and functions should be open for extension but closed for modifications.
译文：软件实体，如：类、模块与函数，对于扩展应该是开放的，但对于修改应该是封闭的。
理解：简言之，对扩展开放，对修改封闭。换句话说，可以去扩展类，但不要去修改类。
应用：当需求有改动，要修改代码了，此时您要做的是，尽量用继承或组合的方式来扩展类的功能，而不是直接修改类的代码。当然，如果能够确保对整体架构不会产生任何影响，那么也没必要搞得那么复杂了，直接改这个类吧。
3. 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle - LSP）
原文：Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it.
译文：使用基类的指针或引用的函数，必须是在不知情的情况下，能够使用派生类的对象。
理解：父类能够替换子类，但子类不一定能替换父类。也就是说，在代码中可以将父类全部替换为子类，程序不会报错，也不会在运行时出现任何异常，但反过来却不一定成立。
应用：在继承类时，务必重写（Override）父类中所有的方法，尤其需要注意父类的 protected 方法（它们往往是让您重写的），子类尽量不要暴露自己的 public 方法供外界调用。
该原则由麻省理工学院的 Barbara Liskov 女士提出，她是美国第一位获取计算机博士学位的女性，曾经也获得过计算机图灵奖。
4. 最少知识原则（Least Knowledge Principle - LKP）
原文：Only talk to you immediate friends.
译文：只与你最直接的朋友交流。
理解：尽量减少对象之间的交互，从而减小类之间的耦合。简言之，一定要做到：低耦合，高内聚。
应用：在做系统设计时，不要让一个类依赖于太多的其他类，需尽量减小依赖关系，否则，您死都不知道自己怎么死的。
该原则也称为“迪米特法则（Law of Demeter）”，由 Ian Holland 提出。这个人不太愿意和陌生人说话，只和他走得最近的朋友们交流。
5. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle - ISP）
原文：The dependency of one class to another one should depend on the smallest possible interface.
译文：一个类与另一个类之间的依赖性，应该依赖于尽可能小的接口。
理解：不要对外暴露没有实际意义的接口。也就是说，接口是给别人调用的，那就不要去为难别人了，尽可能保证接口的实用性吧。她好，我也好。
应用：当需要对外暴露接口时，需要再三斟酌，如果真的没有必要对外提供的，就删了吧。一旦您提供了，就意味着，您将来要多做一件事情，何苦要给自己找事做呢。
6. 依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle - DIP）
原文：High level modules should not depends upon low level modules. Both should depend upon abstractions. Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions.
译文：高层模块不应该依赖于低层模块，它们应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。
理解：应该面向接口编程，不应该面向实现类编程。面向实现类编程，相当于就是论事，那是正向依赖（正常人思维）；面向接口编程，相当于通过事物表象来看本质，那是反向依赖，即依赖倒置（程序员思维）。
应用：并不是说，所有的类都要有一个对应的接口，而是说，如果有接口，那就尽量使用接口来编程吧。
将以上六大原则的英文首字母拼在一起就是 SOLID（稳定的），所以也称之为 SOLID 原则。
只有满足了这六大原则，才能设计出稳定的软件架构！但它们毕竟只是原则，只是四人帮给我们的建议，有些时候我们还是要学会灵活应变，千万不要生搬硬套，否则只会把简单问题复杂化，切记！
- 补充设计原则
1. 组合/聚合复用原则（Composition/Aggregation Reuse Principle - CARP）
当要扩展类的功能时，优先考虑使用组合，而不是继承。这条原则在 23 种经典设计模式中频繁使用，如：代理模式、装饰模式、适配器模式等。可见江湖地位非常之高！
2. 无环依赖原则（Acyclic Dependencies Principle - ADP）
当 A 模块依赖于 B 模块，B 模块依赖于 C 模块，C 依赖于 A 模块，此时将出现循环依赖。在设计中应该避免这个问题，可通过引入“中介者模式”解决该问题。
3. 共同封装原则（Common Closure Principle - CCP）
应该将易变的类放在同一个包里，将变化隔离出来。该原则是“开放-封闭原则”的延生。
4. 共同重用原则（Common Reuse Principle - CRP）
如果重用了包中的一个类，那么也就相当于重用了包中的所有类，我们要尽可能减小包的大小。
5. 好莱坞原则（Hollywood Principle - HP）
好莱坞明星的经纪人一般都很忙，他们不想被打扰，往往会说：Don't call me, I'll call you. 翻译为：不要联系我，我会联系你。对应于软件设计而言，最著名的就是“控制反转”（或称为“依赖注入”），我们不需要在代码中主动的创建对象，而是由容器帮我们来创建并管理这些对象。
- 其他设计原则
1. 不要重复你自己（Don't repeat yourself - DRY）
不要让重复的代码到处都是，要让它们足够的重用，所以要尽可能地封装。
2. 保持它简单与傻瓜（Keep it simple and stupid - KISS）
不要让系统变得复杂，界面简洁，功能实用，操作方便，要让它足够的简单，足够的傻瓜。
3. 高内聚与低耦合（High Cohesion and Low Coupling - HCLC）
模块内部需要做到内聚度高，模块之间需要做到耦合度低。
4. 惯例优于配置（Convention over Configuration - COC）
尽量让惯例来减少配置，这样才能提高开发效率，尽量做到“零配置”。很多开发框架都是这样做的。
5. 命令查询分离（Command Query Separation - CQS）
在定义接口时，要做到哪些是命令，哪些是查询，要将它们分离，而不要揉到一起。
6. 关注点分离（Separation of Concerns - SOC）
将一个复杂的问题分离为多个简单的问题，然后逐个解决这些简单的问题，那么这个复杂的问题就解决了。难就难在如何进行分离。
7. 契约式设计（Design by Contract - DBC）
模块或系统之间的交互，都是基于契约（接口或抽象）的，而不要依赖于具体实现。该原则建议我们要面向契约编程。
8. 你不需要它（You aren't gonna need it - YAGNI）
不要一开始就把系统设计得非常复杂，不要陷入“过度设计”的深渊。应该让系统足够的简单，而却又不失扩展性，这是其中的难点。
参考: [1] 专访黄勇:Java在未来的很长一段时间仍是主流 http://www.csdn.net/article/2015-09-06/2825621