设计模式

UJava约 1711 字大约 6 分钟

简介

设计模式的起源可以追溯到20世纪80年代，当时面向对象编程开始流行。在这个时期，一些软件开发者开始注意到他们在不同的项目中遇到了相同的问题，并且他们开始寻找可重用的解决方案。这些解决方案被称为设计模式。最早提出设计模式的人是Erich
Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John
Vlissides，他们在1994年出版了一本名为《设计模式：可复用面向对象软件的基础》的书，这本书成为了设计模式领域的经典著作。自那时以来，设计模式已经成为软件开发中非常重要的概念，并且在不同的编程语言和开发框架中都得到了广泛的应用。

四位作者合称 GOF（四人帮，全拼 Gang of Four）。他们所提出的设计模式主要是基于以下的面向对象设计原则。

对接口编程而不是对实现编程。
优先使用对象组合而不是继承。

设计模式是常见的软件设计问题的可重用解决方案。它们提供了一种解决开发人员在设计软件应用程序时经常遇到的问题的方法。设计模式有几种类型，包括创建型、结构型和行为型模式。

创建型模式用于以灵活和高效的方式创建对象。包括Singleton模式、工厂模式和抽象工厂模式等。
结构型模式用于组合类和对象以形成更大的结构。包括适配器模式、桥接模式和装饰器模式等。
行为型模式用于处理类或对象之间的通信和控制流。包括观察者模式、策略模式和模板方法模式。
设计模式是软件开发中非常有用的工具，可以提高代码的可重用性和可维护性，同时也可以提高开发人员的工作效率。

设计模式的六大原则

单一职责原则（SRP）：一个类只应该有一个引起它变化的原因。
开放封闭原则（OCP）：软件实体（类、模块、函数等）应该对扩展开放，对修改关闭。对扩展开放，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。简言之，是为了使程序的扩展性好，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。
里氏替换原则（LSP）：子类型必须能够替换掉它们的父类型。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，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。LSP 是继承复用的基石，只有当派生类可以替换掉基类，且软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而派生类也能够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。
依赖倒置原则（DIP）：高层模块不应该依赖于低层模块，两者都应该依赖于抽象接口；抽象接口不应该依赖于具体实现，具体实现应该依赖于抽象接口。是开闭原则的基础，具体内容：针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。
接口隔离原则（ISP）：不应该强迫一个类实现它不需要的接口，应该将接口拆分成更小和更具体的部分，以便客户端只需要知道它们感兴趣的部分。使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。它还有另外一个意思是：降低类之间的耦合度。便于升级和维护的软件设计思想，它强调降低依赖，降低耦合。
迪米特法则（LOD）：一个对象应该对其他对象有尽可能少的了解，通常称为“最少知识原则”。又称最少知道原则，一个实体应当尽量少地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。
合成复用原则（CRP）：尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。