设计模式综述

1.为什么需要设计模式

1.1 软件设计准则

一个好的软件系统通常需要满足以下原则：

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* 单一职责原则

一个类=只有一个引起它变化的原因。
如果一个类承担的职责过多，即耦合性太高=一个职责的变化可能会影响到其他的职责

* 开放封闭原则

一个实体（类、函数、模块等）应该对外扩展开放，对内修改关闭
即每次发生变化时，要通过添加新的代码来增强现有类型的行为，而不是修改原有的代码。
符合开放封闭原则的最好方式是提供一个固有的接口，然后让所有可能发生变化的类实现该接口，让固定的接口与相关对象进行交互。

* 里氏代替原则

子类必须替换掉它们的父类型。
在软件开发过程中，子类替换父类后，程序的行为是一样的。
只有当子类替换掉父类后软件的功能不受影响时，父类才能真正地被复用，而子类也可以在父类的基础上添加新的行为。

* 依赖倒置原则

细节应该依赖于抽象，而抽象不应该依赖于细节。
所谓的的 “面向接口编程，而不是面向实现编程”。这样可以降低客户与具体实现的耦合。

* 接口隔离原则

使用多个专门功能的接口，而不是使用单一的总接口。
不要让一个单一的接口承担过多的职责，而应把每个职责分离到多个专门的接口中，进行接口分离。

* 合成复用原则

在一个新的对象里面使用一些已有的对象，使之成为新对象的一部分。
新对象通过向这些对象的委派达到复用已用功能的目的。简单地说，就是要尽量使用合成/聚合，尽量不要使用继承。

• 最少知识原则（迪米特法则）

一个模块或对象应尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立，这样当一个模块修改时，影响的模块就会越少，扩展起来更加容易。
关于迪米特法则的其他描述：只与你直接的朋友们通信；不要跟“陌生人”说话。 外观模式（Facade Pattern)和中介者模式（Mediator Pattern）就使用了迪米特法则。

1.2 什么是设计模式

设计模式其实就是为了使代码满足上述设计原则的要求，针对某类特定问题的代码设计解决方案。
它其实是是一套代码设计的经验总结。

1.3 使用设计模式的好处

• 提高代码复用率，降低开发成本和周期

• 提高代码可维护性、可拓展性

• 使代码更加优雅

• 让代码更容易被他人理解

2 设计模式分类

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* 创建型模式

创建型模式(Creational Pattern)对类的实例化过程进行了抽象，能够将软件模块中对象的创建和对象的使用分离。为了使软件的结构更加清晰，外界对于这些对象只需要知道它们共同的接口，而不清楚其具体的实现细节，使整个系统的设计更加符合单一职责原则。

本质：创建对象的模式：对类的实例化进行抽象，能够将软件模块中对象的创建和对象的使用分离
特点：1.封装了具体类的信息 2.隐藏了类的实例化过程

创建型模式在创建什么(What)，由谁创建(Who)，何时创建(When)等方面都为软件设计者提供了尽可能大的灵活性。创建型模式隐藏了类的实例的创建细节，通过隐藏对象如何被创建和组合在一起达到使整个系统独立的目的。

例子：简单工厂，工厂方法，抽象工厂，建造者模式，原始模式

* 结构型模式

在解决了对象的创建问题之后，对象的组成以及对象之间的依赖关系就成了开发人员关注的焦点，因为如何设计对象的结构、继承和依赖关系会影响到后续程序的维护性、代码的健壮性、耦合性等。

本质：处理类或对象的组合
两种类型：1.类结构性 ：采用继承机制来组合接口实现 2.对象结构型：组合对象的方式来实现新功能

结构型模式(Structural Pattern)描述如何将类或者对象结合在一起形成更大的结构，就像搭积木，可以通过 简单积木的组合形成复杂的、功能更为强大的结构。

例子：外观模式/门面模式（Facade门面模式）适配器模式（Adapter）代理模式（Proxy）装饰模式（Decorator）桥梁模式/桥接模式（Bridge）组合模式（Composite）享元模式（Flyweight）

* 行为型模式

在对象的结构和对象的创建问题都解决了之后，就剩下对象的行为问题了，如果对象的行为设计的好，那么对象的行为就会更清晰，它们之间的协作效率就会提高，

本质：对在不同的对象之间划分责任和算法的抽象化
两种类型：1.类的行为模式 ：采用继承机制在几个类之间分配行为 2.对象的行为模式：对象聚合的方式来分配行为

行为型模式涉及到算法和对象间职责的分配，行为模式描述了对象和类的模式，以及它们之间的通信模式。

例子：模板方法模式（Template Method）观察者模式（Observer）状态模式（State）策略模式（Strategy）职责链模式（Chain of Responsibility）命令模式（Command）访问者模式（Visitor）调停者模式（Mediator）备忘录模式（Memento）迭代器模式（Iterator）解释器模式（Interpreter）

3 怎么用好设计模式

• 熟能生巧

• 提前预判变化

• 多种设计模式混用

• 代码重构是持续不断的过程，随着需求的变化而变化，不要过度使用