L1 Python设计模式(Design Patterns) - 笔记

1. 设计模式简介

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设计模式（Design Pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。

使用设计模式的目的：为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 设计模式使代码编写真正工程化；设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样。

2. 设计模式分类

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经典的《设计模式》一书归纳出23种设计模式，这23种设计模式又可归类为，创建型、结构型和行为型三大类

2.1. 创建型模式

社会化的分工越来越细，自然在软件设计方面也是如此，因此对象的创建和对象的使用也就成了必然的趋势。因为对象的创建会消耗掉系统的很多资源，所以单独对对对象的创建和研究，从而能够高效地创建对象就是对创建型模式要探讨的问题。下面6个具体的创建型模式：

简单工厂模式

工厂方法模式

抽象工厂模式

创建者模式

原型模式

单例模式

备注：严格来说，简单工厂模式不是GoF总结出来的23种设计模式之一

2.2. 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。对象结构的设计很容易体现出设计人员水平的高低，这里有7个具体的结构模式可供研究，下面就是：

外观模式

适配器模式

代理模式

装饰器模式

桥模式

组合模式

享元模式

2.3. 行为型模式

在对象的结构和对象的创建问题都解决了以后，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加清晰，他们之间的协作效率就会提高，这里有11个具体的行为模型可供研究，他们是：

模板方法模式

观察者模式

状态模式

策略模式

职责链模式

命令模式

访问者模式

调停者模式

备忘录模式

迭代器模式

解释器模式

3. 设计模式的六大原则

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3.1. 开闭原则

开闭原则就是对扩展开发，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话的概括就是：为了使程序的拓展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。

3.2. 里氏代换原则

里氏代换原则是面向对象设计的基本原则之一，里氏代换原则中说，任何积累可以出现的地方，子类一定可以出现。LSP是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键的步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。

3.3. 依赖倒转原则

这个是开闭原则的基础，具体内容：针对接口编程，依赖于抽象而不是依赖于具体。

3.4. 接口隔离原则

这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口更好。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构处罚，为了升级和维护方便，所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。

3.5. 迪米特原则（最少知道原则）

为什么叫最少知道原则，也就是说：一个实体应当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。

3.6. 合成服用原则

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。