设计模式概述

2023-09-14 16:29:24

什么是设计模式?

“每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的解决方案的核心。这样,你就能一次又一次地使用该方案而不必做重复劳动“。——Christopher Alexander

 软件设计固有的复杂性:

“ 建筑商从来不会去想给一栋已建好的100层高的楼房底下再新修一个小地下室——这样做花费极大而且注定要失败。然而令人惊奇的是,软件系统的用户在要求作出类似改变时却不会仔细考虑,而且他们认为这只是需要简单编程的事。”

——Object-OrientedAnalysisandDesignwithApplications

软件设计复杂的根本原因?——变化!

  •  客户需求的变化
  • 技术平台的变化
  • 开发团队的变化
  • 市场环境的变化

如何解决复杂性问题?

1.分解——分而治之;

人们面对复杂性有一个常见的做法:即分而治之,将大问题分解为多个小问题,将复杂问题分解为多个简单问题。

2.抽象——复用性好!

更高层次来讲,人们处理复杂性有一个通用的技术,即抽象。由于不能掌握全部的复杂对象,我们选择忽视它的非本质细节,而去处理泛化和理想化了的对象模型。

主要利用:封装/继承/多态

软件设计的目标:

什么是好的软件设计?软件设计的金科玉律:复用!

面向对象设计原则

变化是复用的天敌,面向对象设计最大的优势在于:抵御变化!

重新认识面向对象:

理解隔离变化

•从宏观层面来看,面向对象的构建方式更能适应软件的变化,能将变化所带来的影响减为最小

各司其职

•从微观层面来看,面向对象的方式更强调各个类的“责任”

•由于需求变化导致的新增类型不应该影响原来类型的实现——是所谓各负其责

对象是什么?

•从语言实现层面来看,对象封装了代码和数据。

•从规格层面讲,对象是一系列可被使用的公共接口。

•从概念层面讲,对象是某种拥有责任的抽象。

八大设计原则:

1.依赖倒置原则(DIP)

  • 高层模块(稳定)不应该依赖于低层模块(变化),二者都应该依赖于抽象(稳定)。
  • 抽象(稳定)不应该依赖于实现细节(变化),实现细节应该依赖于抽象(稳定)。

2.开放封闭原则(OCP)

  • 对扩展开放,对更改封闭;
  • 类模块应该是可扩展的,但是不可修改

3.单一职责原则(SRP)

  • 一个类应该仅有一个引起它变化的原因
  • 变化的方向隐含着类的责任 

4.Liskov替换原则(LSP)

  • 子类必须能够替换他们的基类
  • 继承表达类型的抽象 

5.接口隔离原则

  • 不应该强迫客户程序依赖他们不用的方法
  • 接口应该小而完备 

6.优先使用对象组合,而不是类继承

  • 类继承通常为“白箱复用”,对象组合通常为“黑箱复用”。
  • 继承在某种程度上破坏了封装性,子类父类耦合度高。
  • 而对象组合则只要求被组合的对象具有良好定义的接口,耦合度低。

7.封装变化点

  • 使用封装来创建对象之间的分界层,让设计者可以在分界层的一侧修改,而不会对另一侧产生不良影响 ,从而实现层次间的松耦合

8.针对接口编程,而不是针对实现编程

  • 不将变量类型声明为某个特定的具体类,而是声明为某个接口。
  • 客户程序无需获知对象的具体类型,只需要知道对象所具有的接口。
  • 减少系统中各部分的依赖关系,从而实现“高内聚、松耦合”的类型设计方案。

产品强盛的标志——接口标准化 !

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