设计模式

✏️ 设计原则

1、依赖倒置原则(DIP)

依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle,DIP)是 Object Mentor 公司总裁罗伯特·马丁(Robert C.Martin)于 1996 年在 C++ Report 上发表的文章。

  • 高层模块(稳定)不应该依赖于底层模块(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)

开放封闭原则(Open Closed Principle,OCP)由勃兰特·梅耶(Bertrand Meyer)提出,他在 1988 年的著作《面向对象软件构造》(Object Oriented Software Construction)中提出:软件实体应当对扩展开放,对修改关闭(Software entities should be open for extension,but closed for modification),这就是开闭原则的经典定义。

  • 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)

单一职责原则(Single Responsibility Principle,SRP)又称单一功能原则,由罗伯特·C.马丁(Robert C. Martin)于《敏捷软件开发:原则、模式和实践》一书中提出的。这里的职责是指类变化的原因,单一职责原则规定一个类应该有且仅有一个引起它变化的原因,否则类应该被拆分(There should never be more than one reason for a class to change)。

  • 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)

里氏替换原则(Liskov Substitution Principle,LSP)由麻省理工学院计算机科学实验室的里斯科夫(Liskov)女士在 1987 年的“面向对象技术的高峰会议”(OOPSLA)上发表的一篇文章《数据抽象和层次》(Data Abstraction and Hierarchy)里提出来的,她提出:继承必须确保超类所拥有的性质在子类中仍然成立(Inheritance should ensure that any property proved about supertype objects also holds for subtype objects)。

  • 子类必须能够替换他们的基类(IS-A)。

  • 继承表达类型抽象。

5、接口隔离原则(ISP)

接口隔离原则(Interface Segregation Principle,ISP)要求程序员尽量将臃肿庞大的接口拆分成更小的和更具体的接口,让接口中只包含客户感兴趣的方法。

  • 不应该强迫客户程序依赖它们不用的方法。

  • 接口应该小而完备。

6、优先使用对象组合,而不是类继承

合成复用原则(Composite Reuse Principle,CRP)又叫组合/聚合复用原则(Composition/Aggregate Reuse Principle,CARP)。它要求在软件复用时,要尽量先使用组合或者聚合等关联关系来实现,其次才考虑使用继承关系来实现。

  • 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,子类父类的耦合度高。

  • 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,让设计者可以在分解层的一侧进行修改,而不会对另一侧产生不良的影响,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。

面向接口设计:产业强盛的标志:接口标准化!

✏️ 模式分类

从目的来看:

  • 创建型(Creational)模式:将对象的部分创建工作延迟到子类或者其他对象,从而应对需求变化为对象创建时具体类型实现引来的冲击。

  • 结构型(Structual)模式:通过类继承或者对象组合获得更灵活的结构,从而应对需求变化为对象的结构带来的冲击。

  • 行为型(Behavioral)模式:通过类继承或者对象组合来划分类与对象间的职责,从而应对需求变化为多个交互的对象带来的冲击。

从范围来看:

  • 类模式处理类与子类的静态关系

  • 对象模式处理对象间的动态关系

✏️ 重构

重构获得模式:Refactoring to Patterns

  • 面向对象设计模式是“好的面向对象设计”,所谓“好的面向对象设计”指是那些可以满足“应对变化,提高服用”的设计。

  • 现代软件设计的特征是“需求的频繁变化”。设计模式的要点是“寻找变化点,然后在变化点处应用设计模式,从而来更好地应对需求的变化”。“什么时候、什么地点应用设计模式”比“理解设计模式结构本身”更为重要。

  • 设计模式的应用不宜先入为主,一上来就使用设计模式是对设计模式的最大误用。没有一步到位的设计模式。敏捷软件开发提倡的“Refactoring to Patterns”是目前普遍公认的最好的使用设计模式的方法。

重构关键技法:

  • 静态->动态

  • 早绑定->晚绑定

  • 继承->组合

  • 编译时依赖->运行时依赖

  • 紧耦合->松耦合

✏️ 资料

书籍:

  • 《设计模式:可复用面向对象软件的基础》

  • 《重构:改善既有代码的设计》

  • 《重构与模式》

网站:

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