设计模式——概览

快来打我* 2023-06-16 15:00 4阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  设计模式
 *   *  概念
     *  原则
     *   *  1.开闭原则
         *  2.里氏替换原则
         *  3.依赖倒置原则
         *  4.单一职责原则
         *  5.接口隔离原则
         *  6.迪米特法则
     *  分类
     *   *  创建型模式
         *  结构型模式
         *  行为型模式

# 设计模式 #

## 概念 ##

设计模式的概念就是一个定义，被大多数学者认可的说明，软件设计模式（Software Design Pattern），又称 **设计模式** ，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。它描述了在软件设计过程中的一些不断重复发生的问题，以及该问题的解决方案。也就是说，它是解决特定问题的一系列套路，是前辈们的代码设计经验的总结，具有一定的普遍性，可以反复使用。**其目的是为了提高代码的可重用性、代码的可读性和代码的可靠性**。

## 原则 ##

### 1.开闭原则 ###

含义：新增需求不需要修改原有代码，只需要扩展模块即可，不影响原有功能

作用： 添加新功能不影响原有功能，方便扩展，提高代码的稳定性

方法：代码分层，比如请求，处理，数据访问，不同的层次进行抽象约束。

### 2.里氏替换原则 ###

含义： 里氏替换原是继承复用的基础，它反映了基类与子类之间的关系，是对开闭原则的补充，是对实现抽象化的具体步骤的规范。

作用：（1）里氏替换原则是实现开闭原则的重要方式之一。

（2）它克服了继承中重写父类造成的可复用性变差的缺点。

（3）它是动作正确性的保证。即类的扩展不会给已有的系统引入新的错误，降低了代码出错的可能性。

方法：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。也就是说：子类继承父类时，除添加新的方法完成新增功能外，尽量不要重写父类的方法。

### 3.依赖倒置原则 ###

含义：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。

作用： （1）依赖倒置原则是实现开闭原则的重要途径之一，它降低了客户与实现模块之间的耦合。

（2）依赖倒置原则可以降低类间的耦合性。

（3）依赖倒置原则可以提高系统的稳定性。

（4）依赖倒置原则可以减少并行开发引起的风险。

（5）依赖倒置原则可以提高代码的可读性和可维护性。

方法：处理业务逻辑的类都要有接口，其他类依赖接口，声明接口

### 4.单一职责原则 ###

含义：每个类或者方法只干一件事或者一类事，单一职责原则的核心就是控制类的粒度大小、将对象解耦、提高其内聚性。

作用： （1）降低类的复杂度。一个类只负责一项职责，其逻辑肯定要比负责多项职责简单得多。

（2）提高类的可读性。复杂性降低，自然其可读性会提高。

（3）提高系统的可维护性。可读性提高，那自然更容易维护了。

（4）变更引起的风险降低。变更是必然的，如果单一职责原则遵守得好，当修改一个功能时，可以显著降低对其他功能的影响。

方法：开发过程中分析类和方法的职责，将不同职责进行划分，但是此原则有很难完全遵从，因为可能导致类爆炸

### 5.接口隔离原则 ###

含义：与单一原则类似，就是每个接口根据职责不同进行隔离，这样实现类就不需要实现没有必要的方法。

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：

*  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。
 *  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。

作用：接口隔离原则是为了约束接口、降低类对接口的依赖性，遵循接口隔离原则有以下 5 个优点。

1.  将臃肿庞大的接口分解为多个粒度小的接口，可以预防外来变更的扩散，提高系统的灵活性和可维护性。
2.  接口隔离提高了系统的内聚性，减少了对外交互，降低了系统的耦合性。
3.  如果接口的粒度大小定义合理，能够保证系统的稳定性；但是，如果定义过小，则会造成接口数量过多，使设计复杂化；如果定义太大，灵活性降低，无法提供定制服务，给整体项目带来无法预料的风险。
4.  使用多个专门的接口还能够体现对象的层次，因为可以通过接口的继承，实现对总接口的定义。
5.  能减少项目工程中的代码冗余。过大的大接口里面通常放置许多不用的方法，当实现这个接口的时候，被迫设计冗余的代码。

### 6.迪米特法则 ###

含义：又叫做最少知道原则，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。

作用： （1）降低了类之间的耦合度，提高了模块的相对独立性。

（2）由于亲合度降低，从而提高了类的可复用率和系统的扩展性。

方法：封装只暴露对外操作的方法，隐藏具体细节

## 分类 ##

### 创建型模式 ###

创建型模式与对象创建相关的设计模式，将对象创建和使用分离，降低系统的耦合度，只为使用者暴露抽象定义的接口。 因此，创建型模式在什么被创建，谁创建它，怎么创建，以及何时创建这些方面给予很大的灵活性。

创建型模式：单例模式、原型模式、简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式

### 结构型模式 ###

结构型模式描述如何将类或对象按某种布局组成更大的结构。它分为类结构型模式和对象结构型模式，前者采用继承机制来组织接口和类，后者釆用组合或聚合来组合对象。由于组合关系或聚合关系比继承关系耦合度低，满足“合成复用原则”，所以对象结构型模式比类结构型模式具有更大的灵活性。

结构型模式：代理模式、适配器模式、桥接模式、装饰者模式、外观模式、享元模式、组合模式

除了适配器模式分为类结构型模式和对象结构型模式两种，其他的全部属于对象结构型模式

### 行为型模式 ###

行为型模式用于描述程序在运行时复杂的流程控制，即描述多个类或对象之间怎样相互协作共同完成单个对象都无法单独完成的任务，它涉及算法与对象间职责的分配。

为型模式分为类行为模式和对象行为模式，前者采用继承机制来在类间分派行为，后者采用组合或聚合在对象间分配行为。由于组合关系或聚合关系比继承关系耦合度低，满足“合成复用原则”，所以对象行为模式比类行为模式具有更大的灵活性。

行为型模式：模板方法模式、策略模式、命令模式、职责链模式、状态模式、观察者模式、中介者模式、迭代器模式、访问者模式、备忘录模式、解释器模式

以上 11 种行为型模式，除了模板方法模式和解释器模式是类行为型模式，其他的全部属于对象行为型模式

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