23种设计模式入门 -- 设计模式概述及七大原则

设计模式的目的

使程序拥有更好的的

1. 代码复用性（一次编译，处处运行[手动狗头]）
2. 可读性（不可替代性堪忧呀）
3. 可扩展性（新增功能时方便）
4. 可靠性（新增功能后对旧功能没有影响）
5. 高内聚，低耦合

设计模式的七大原则

设计模式的原则：设计“设计模式”时，遵守的原则，这样设计的依据

〇、设计模式核心思想

• 找出应用中可能需要变化之处，将其独立出来，不要和固定不变的代码混在一起
• 针对接口编程，而不是针对实现接口编程
• 为了交互对象之间的松耦合设计而努力

一、单一职责原则

即一个类只负责一个职责，如有多个职责应分为多个类

• 可以降低类的复杂性，一个类只负责一个职责
• 提高类的可读性，可维护性
• 降低变更引起的风险
• 通常情况下，我们应当遵守单一职责原则。当类足够简单时，可以下放到方法上遵守单一职责原则

二、接口隔离原则

一个类对另一个类的依赖应当建立在最小接口上

如存在一个接口Interface1存在4个方法a()、b()、c()、d()，它有一个实现类Impl1实现了它的四个方法。现存在类Class1需要使用接口中的b()和c()方法，即Class1依赖与Interface1，使用uml类图表示如图

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NqsbabOT-1609818667691)(./img/接口隔离原则1.png)]

对于实现类Impl1来说，a()和d()方法没有被使用，可以无需实现，却必须要书写。此时出现代码的冗余。根据接口隔离原则，可以将Interface1接口进行拆分

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ha9srNym-1609818667694)(./img/接口隔离原则2.png)]

此时如果有另一个类需要使用b()、c()、d()三个方法时，需要将上图中的Interface2再拆分一次

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oNwb956V-1609818667695)(./img/接口隔离原则3.png)]

至此，ClassA对ImplA的依赖，ClassB对ImplB的依赖，建立在最小接口上

三、依赖倒转原则

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. 依赖倒转的中心思想：面向接口编程
4. 依赖倒转原则的设计理念：相对于细节的多变性，抽象的东西要更为稳定。以抽象为基础搭建的架构比以细节为基础的架构更为稳定。
5. 使用接口或抽象类的目的是制定好规范，将展示细节的任务交给他们的实现类去完成。

**例1：**打印出来源的信息

不遵守依赖倒转原则的写法

public class RawDependenceReversal {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        Person p = new Person();
        p.receive(new Email());
    }
}

class Email{
     
    public String getInfo(){
     
        return "电子邮件信息";
    }
}

class Person{
     
    public void receive(Email e){
     
        System.out.println(e.getInfo());
    }
}

此时，若Person类可以接收的来源不只是Email，还需要添加其他来源时，会比较麻烦。

遵守依赖倒转原则进行改进：

public class ImproveDependenceReversal {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        Persons p = new Persons();
        p.receive(new Emails());
        p.receive(new WeChat());
    }
}

interface Sender{
     
    public String getInfo();
}

class Emails implements Sender{
     
    @Override
    public String getInfo(){
     
        return "电子邮件信息";
    }
}

class WeChat implements Sender{
     
    @Override
    public String getInfo() {
     
        return "微信信息";
    }
}

class Persons{
     
    public void receive(Sender e){
     
        System.out.println(e.getInfo());
    }
}

依赖倒转的使用方式示例\

**方式1：**使用接口方式来进行依赖（调用方法时使用接口作为参数）。此时，依赖的是接口而不是细节类，因此符合依赖倒转原则

interface IOpenAndClose{
     
    void open(ITV tv);
}

class OpenAndClose implements IOpenAndClose{
     
    @Override
    public void open(ITV tv) {
     
        tv.play();
    }
}

interface ITV{
     
    void play();
}

**方式2：**通过构造方法来进行依赖

interface IOpenAndClose{
     
    void open();
}
interface ITV{
     
    void play();
}
class OpenAndClose implements IOpenAndClose{
     
    public ITV tv;
    public OpenAndClose(ITV tv){
     
        this.tv = tv;
    }
    @Override
    public void open() {
     
        this.tv.play();
    }
}

**方式3：**通过setter方法来进行依赖

interface IOpenAndClose{
     
    void open();
    public void setTv(ITV tv);
}
interface ITV{
     
    void play();
}
class OpenAndClose implements IOpenAndClose{
     
    private ITV tv;

    @Override
    public void open() {
     
        this.tv.play();
    }

    @Override
    public void setTv(ITV tv) {
     
        this.tv = tv;
    }
}

注意事项和细节

• 低层模块尽量都要有其对应的高层抽象类或接口，稳定性更好
• 变量的声明尽量是抽象类或接口，使变量和实际对象之间添加一层缓冲，利于扩展和优化
• 继承时遵循里氏替换原则

四、里氏替换原则

• 所有引用基类的地方必须能够透明的使用其子类的对象。
• 使用继承时，子类尽量不重写父类方法。
• 继承实际上提升了类的耦合性。在适当的情况下，可以使用聚合、组合、依赖来解决问题

五、开闭原则

• 模块和方法应该对扩展（提供方）开放，对修改（使用方）关闭。用抽象构建框架，用实现扩展细节
• 软件需要变化时，尽量通过扩展实体的方式来实现变化，而不是通过修改现有的代码来实现庇阿变化
• 其他原则及使用设计模式的目的是遵守开闭原则

六、迪米特法则

• 一个对象应该对其他对象保持最小的了解。
• 迪米特法则又称为最小知道原则。一个类对于其依赖的类，不管它多么复杂，都只关心其提供的public方法。
• 迪米特法则就是只与直接的朋友通信
• 直接的朋友：出现在成员变量、方法参数、方法返回值的类称为直接的朋友，出现在局部变量（方法内部的变量）的类不是直接的朋友。

七、合成复用原则

• 尽量使用合成/聚合的关系，而不是使用继承

设计模式分类

23种分为三大类

• 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

• 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

• 行为型模式

  模板方法模式、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、状态模式、策略模式、职责链模式