设计模式与六大原则总结

六大原则

一、单一职责原则(Single Responsibility Principle)

问题由来:类T负责两个不同的职责:职责P1,职责P2。当由于职责P1需求发生改变而需要修改类T时,有可能会导致原本运行正常的职责P2功能发生故障。

定义:一个类只负责一个功能领域中的相应职责,或者可以定义为:就一个类而言,应该只有一个引起它变化的原因

单一职责原则告诉我们:一个类不能太“累”!在软件系统中,一个类(大到模块,小到方法)承担的职责越多,它被复用的可能性就越小,而且一个类承担的职责过多,就相当于将这些职责耦合在一起,当其中一个职责变化时,可能会影响其他职责的运作,因此要将这些职责进行分离,将不同的职责封装在不同的类中,即将不同的变化原因封装在不同的类中,如果多个职责总是同时发生改变则可将它们封装在同一类中。

二.开闭原则(Open-Closed Principle, OCP)

问题由来:任何软件都需要面临一个很重要的问题,即它们的需求会随时间的推移而发生变化。因为变化,升级和维护等原因,如果需要对软件原有代码进行修改,可能会给旧代码引入错误,也有可能会使我们不得不对整个功能进行重构,并且需要原有代码经过重新测试,所以当软件需要变化时,尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化,而不是通过修改已有的代码来实现使我们需要的。

定义:一个软件实体应当对扩展开放,对修改关闭。即软件实体应尽量在不修改原有代码的情况下进行扩展。

三、里氏代换原则(Liskov Substitution Principle, LSP)

定义:里氏代换原则(Liskov Substitution Principle, LSP):所有引用基类(父类)的地方必须能透明地使用其子类的对象。

里氏代换原则告诉我们,在软件中将一个基类对象替换成它的子类对象,程序将不会产生任何错误和异常,反过来则不成立,如果一个软件实体使用的是一个子类对象的话,那么它不一定能够使用基类对象。例如:我喜欢动物,那我一定喜欢狗,因为狗是动物的子类;但是我喜欢狗,不能据此断定我喜欢动物,因为我并不喜欢老鼠,虽然它也是动物。

里氏代换原则是实现开闭原则的重要方式之一,由于使用基类对象的地方都可以使用子类对象,因此在程序中尽量使用基类类型来对对象进行定义,而在运行时再确定其子类类型,用子类对象来替换父类对象。

四、依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle,DIP)

定义:
高层模块不应该依赖低层模块,两者都应该依赖其抽象;抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象,其核心思想是:要面向接口编程,不要面向实现编程。

依赖倒转原则要求我们在程序代码中传递参数时或在关联关系中,尽量引用层次高的抽象层类,即使用接口和抽象类进行变量类型声明、参数类型声明、方法返回类型声明,以及数据类型的转换等,而不要用具体类来做这些事情。为了确保该原则的应用,一个具体类应当只实现接口或抽象类中声明过的方法,而不要给出多余的方法,否则将无法调用到在子类中增加的新方法。

五、接口隔离原则(Interface Segregation Principle, ISP)

定义:使用多个专门的接口,而不使用单一的总接口,即客户端不应该依赖那些它不需要的接口。

根据接口隔离原则,当一个接口太大时,我们需要将它分割成一些更细小的接口,使用该接口的客户端仅需知道与之相关的方法即可。每一个接口应该承担一种相对独立的角色,不干不该干的事,该干的事都要干。这里的“接口”往往有两种不同的含义:一种是指一个类型所具有的方法特征的集合,仅仅是一种逻辑上的抽象;另外一种是指某种语言具体的“接口”定义,有严格的定义和结构,比如Java语言中的interface。对于这两种不同的含义,ISP的表达方式以及含义都有所不同。

接口隔离原则和单一职责都是为了提高类的内聚性、降低它们之间的耦合性,体现了封装的思想,但两者是不同的:
(1)单一职责原则注重的是职责,而接口隔离原则注重的是对接口依赖的隔离。
(2)单一职责原则主要是约束类,它针对的是程序中的实现和细节;接口隔离原则主要约束接口,主要针对抽象和程序整体框架的构建。

六、迪米特法则(Law of Demeter, LoD)

定义:迪米特法则(Law of Demeter, LoD):一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用

迪米特法则的定义是:只与你的直接朋友交谈,不跟“陌生人”说话(Talk only to your immediate friends and not to strangers)。其含义是:如果两个软件实体无须直接通信,那么就不应当发生直接的相互调用,可以通过第三方转发该调用。其目的是降低类之间的耦合度,提高模块的相对独立性。

各原则总结:

单一职责原则告诉我们一个类的负责要单一;开闭原则告诉我们要尽可能对扩展开放,对修改关闭;里氏代换原则告诉我们尽量用基类对类型进行定义;依赖倒置原则告诉我们要面向接口编程;接口隔离原则告诉我们接口职责尽可能要分细;迪米特法则告诉我们要尽量降低耦合。

记录六大原则串联:单开里依接迪。
记住联想:单开里衣接迪:单手解开里面的衣服接出一个迪丽热巴。

参考:

详解设计模式六大原则
设计模式的六大原则

什么是设计模式

设计模式(Design pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。

设计模式的三个分类

创建型模式:对象实例化的模式,创建型模式用于解耦对象的实例化过程。
  • 单例模式(Singleton Pattern):确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例,这个类称为单例类,它提供全局访问的方法。

  • 简单工厂:一个工厂类根据传入的参数决定创建出哪一种产品类的实例

  • 工厂方法:定义一个创建对象的接口,让子类决定实例化哪个类。

  • 抽象工厂:创建相关或依赖对象的家族,而无需明确指定具体类。

  • 建造者模式:封装一个复杂对象的构建过程,并可以按步骤构造。

  • 原型模式:通过复制现有的实例来创建新的实例。

结构型模式:把类或对象结合在一起形成一个更大的结构。
  • 适配器模式:将一个类的方法接口转换成客户希望的另外一个接口。

  • 组合模式:将对象组合成树形结构以表示“”部分-整体“”的层次结构。

  • 装饰模式:动态的给对象添加新的功能。

  • 代理模式:为其他对象提供一个代理以便控制这个对象的访问。

行为型模式:类和对象如何交互,及划分责任和算法。
  • 观察者模式:对象间的一对多的依赖关系。

  • 模板模式:定义一个算法结构,而将一些步骤延迟到子类实现。

  • 策略模式:定义一系列算法,把他们封装起来,并且使它们可以相互替换。

  • 命令模式:将命令请求封装为一个对象,使得可以用不同的请求来进行参数化。

  • 责任链模式:将请求的发送者和接收者解耦,使的多个对象都有处理这个请求的机会。

  • 迭代器模式:一种遍历访问聚合对象中各个元素的方法,不暴露该对象的内部结构。

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