设计模式，从面向对象开始[零]

计算机软件技术发展相当迅速，各种框架和技术层出不穷，每一家有有规模的大公司都有自己的一套解决方案，将其提炼出来就是一套新技术，例如React Native就是衍生自Facebook内部项目。面临如此多而且演变迅速的技术，我们经常不知从何入手，可能刚学会了一种技术，该技术就被淘汰了，这样我们总是难以追上互联网高速的脚步。我曾经在各种技术之间学花了眼，学了java后又觉得C#不错，学了servlet觉得PHP用的挺广泛，然后又看到了Nodejs是新技术必须学..这样整天在各种技术上切换，都只学会了点皮毛，没有娴熟的使用一种技术解决问题的能力。最终我意识到，作为一个程序员，修炼好内功才是比追赶时髦技术更重要的事情。找了几本锻炼编程思维的书《大话设计模式》、《程序员思维修炼》、《重构-改变现有代码设计》，每天坚持看一点，希望能把内功修炼起来，这样才能从思维高度认识到千变万化的新技术。那么，从面向对象开始，记录学习《大话设计模式》的心得。

接触到的第一门编程语言是C，从C语言了解到高级语言的一些特性，但是C语言是一种面向过程的语言，这也就导致了从一开始学习编程就养成了面向过程的变成习惯，这种习惯根深蒂固以至于总是用面向过程的思维去解决问题。但是面向过程的思想只适用于解决一些小型问题，例如描述一个算法，完成一个小功能等，而面对大型项目，面向过程自顶向下的编程会使问题便的复杂，为什么这么说呢，例如要写一个计算器的程序，完成计算功能，写成java代码可能是这样的：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String op = "" ;
        int op1 = 1 ;
        int op2 = 2 ;

        switch (op) {
        case "+":
            System.out.println(op1+op2);
            break;
        case "-":
            System.out.println(op1-op2);
            break;
        case "*":
            System.out.println(op1*op2);
            break;
        case "/":
            try {
                System.out.println(op1/op2);
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException("Divided by zero") ;
            }

            break;

        default:
            break;
        }
    }
}

虽然使用面向对象的java语言，但是这段代码是典型的面向过程的逻辑。因为这段代码只考虑解决问题，没有考虑维护和扩展，例如当程序需要增加一个计算幂次方的功能，那么此时必须去改动程序源代码，然后再重新编译一次，当这个项目非常大，且模块互相关联比较复杂时，一个小小的改动可能会引起未知的bug，并且修改了源代码之后还要将整个系统重新编译一次，这样算下来，只是仅仅的增加一个小功能就要承担如此大的代价，显然这样的的代码在项目中就是不合格的。因此，能够运行的代码不一定就是好代码，面向对象的技术就解决面向过程编程中的不足。面向对象通常有四个好处：易维护、可扩展、可复用、灵活性高。

怎样理解面向对象带来的这些好处呢？这引用《大话设计模式》中的例子：中国四大发明中活字印刷术是一个特例，因为他实际上是一种思想上的创新。想当初雕版印刷术是一种非常麻烦的技术，每次印刷都要将印刷的内容整个刻在版上，要印刷不同的内容就必须重新制作雕版，那么问题来了，如果不小心将雕版中某个字印错了，或者只需要修改雕版中某个字，其他字不变时，都需要废弃掉重新制作整个版面，这样耗费的人力物力就大 了（这就相当于面向过程编程中将系统功能按一定流程逐个实现一样，从外部看就是一个整体，当需求变更时，都需要将原有系统重做）。活字印刷术的出现很好的解决了这个问题，它以单个字为单位，需要印什么样的内容就将相应的字组合成一个版面进行印刷，需要修改是只需要将相应字从版面中替换掉，这叫可修改；不同字在印刷完后还可以组合成其他版面，这叫可复用；需要对增加一些内容时，并不需要去连之前的雕版都一起重做，只需要用单个字的印模组成新的内容即可，这叫可扩展；各个字的印模可以横向排列也可以竖向排列，形成不同的排版，这叫灵活性高。所以活字印刷术可以说是古人对面向对象思想的一种实践，他们不再将印刷整内容作为目的而做雕版，而是将任务分解，将单个字看成对象，用字这个对象的属性和行为来完成印刷。

那么，根据面向对象的思想来修改上面代码:

package com.hk.triangle;

abstract class Operation{
    abstract public int getReslut(int op1,int op2);
}

class Add extends Operation{

    @Override
    public int getReslut(int op1, int op2) {
        return op1+op2;
    }
}
class Sub extends Operation{

    @Override
    public int getReslut(int op1, int op2) {
        return op1 - op2;
    }
}
class Multi extends Operation{

    @Override
    public int getReslut(int op1, int op2) {
        return op1*op2;
    }
}
class Divide extends Operation{

    @Override
    public int getReslut(int op1, int op2) {
        try {
            return op1/op2;
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("Divided by zero") ;
        }
    }

}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String op = "+" ;
        int op1 = 1 ;
        int op2 = 2 ;
        Operation operation = null ;
        switch (op) {
        case "+":
            operation = new Add() ;
            System.out.println(operation.getReslut(op1, op2));
            break;
        case "-":
            operation = new Sub() ;
            System.out.println(operation.getReslut(op1, op2));
            break;
        case "*":
            operation = new Multi() ;
            System.out.println(operation.getReslut(op1,op2));
            break;
        case "/":
            try {
                operation = new Divide() ;
               System.out.println(operation.getReslut(op1, op2));
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException("Divided by zero") ;
            }

            break;

        default:
            break;
        }
    }
}

按照面向对象的方式改写代码之后，如果需要添加新的幂次方功能，只需要写一个处理幂次方的类，然后添加到客户端switch分支中即可（可扩展），我们将各个运算封装在各自的类中，因此添加新的运算并不会影响其他的运算，这里改写之后的代码变的更复杂，但是这样更易于复用（能被其他类引用）、可维护（修改隔离）并且更灵活（组合起来完成一些组合运算）。
当然，面向对象还涉及很多的规范和模式，例如代码中生成Operation运算实例的时候在客户端代码中进行了switch判断，这样做事很不优雅的，因为我们需要了解四个类的作用才能正确new出实例，简单工厂设计模式可以使我们在生成实例的时候，不需要知道是谁new出了这个实例，使代码更加优雅，更符合面向对象的设计规范。总之，面向对象博大精深，需要在时间和实战中慢慢渗透。