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前言

设计模式

1. 设计模式的目的

编写软件过程中，程序员面临着来自耦合性、内聚性以及可维护性，可扩展性，重用性，灵活性等多方面的挑战，设计模式是为了让程序（软件），具有更好的：

  • 代码重用性（即：相同功能的代码，不用多次编写）
  • 可读性（即：编程规范性，便于其他程序员的阅读）
  • 可扩展性（即：当需要增加新的功能时，非常的方便，称为可维护）
  • 可靠性（即：当我们增加新的功能后，对原来的功能没有影响）
  • 使程序呈现高内聚、低耦合的特性

2. 设计模式七大原则

设计模式原则，其实就是程序员在编程时，应当遵守的原则，也是各种设计模式的基础（即：设计模式为什么这样设计的依据） 设计原则核心思想：

  • 找出应用中可能需要变化之处，把他们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混在一起。
  • 针对接口编程，而不是针对实现编程.
  • 为了交互对象之间的松耦合设计而努力

设计模式常用的七大原则有：

  • 单一职责原则（SRP）
  • 对类来说，即一个类应该只负责一项职责，如类A负责两个不同职责：职责1，职责2。当职责1需求变更而改变A时，可能造成职责2执行错误，所以需要将类A的粒度分解为A1，A2。
  • 单一职责原则注意事项和细节
    • 降低类的复杂度，一个类只负责一项职责
    • 提高类的可读性、可维护性
    • 降低变更引起的风险
    • 通常情况下，我们应当遵守单一职责原则，只有逻辑足够简单，才可以在代码级违反单一职责原则：只有类中方法数量足够少，可以在方法级别保持单一职责原则。
  • 接口隔离原则(ISP)
    • 客户端不应该依赖它不需要的接口，即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上
  • 依赖倒转（倒置）原则(DIP)
    • 高层模块不应该依赖底层模块，二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
    • 依赖倒转（倒置）的中心思想是面向接口编程
    • 依赖倒转原则是基于这样的设计理念：相对于细节的多变性，抽象的东西要稳定的多。以抽象为基础搭建的架构比以细节为基础的架构要稳定的多。在java中，抽象指的是接口或抽象类，细节就是具体的实现类。
    • 使用接口或抽象类的目的是制定好规范，而不涉及任何具体的操作，把展现细节的任务交给他们的实现类去完成。
    • 依赖倒转原则的注意事项和细节
    • 底层模块尽量都要有抽象类或接口，或者两者都有，程序稳定性更好
    • 变量的声明类型尽量是抽象类或接口，这样我们的变量引用和实际对象间，就存在一个缓存层，利于程序扩展和优化。
    • 继承时遵循里式替换原则
  • 里氏替换原则(LSP)
    • 如果对每个类型为T1的对象O1，都有类型为T2的对象O2，使得以T1定义的所有程序P在所有的对象O1都代换成O2时，程序P的行为没有发生变化，那么类型T2是类型T1的子类型。换句话说，所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象
    • 在使用继承时，遵循里式替换原则，在子类中尽量不要重写父类的方法
    • 里式替换原则告诉我们，继承实际上让两个类耦合性增强了，在适当的情况下，可以通过聚合，组合，依赖来解决问题。
  • 开闭原则(OCP)
    • 一个软件实体如类，模块和函数应该对扩展开放，对修改关闭。用抽象构建框架，用实现扩展细节。
    • 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变化。
    • 编程中遵循其他原则，以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则。
  • 迪米特法则(LOD)
    • 一个对象应该对其他对象保持最少的了解
    • 类与类关系越密切，耦合度越大
    • 迪米特法则，又叫最少知道原则，即一个类对自己依赖的类知道的越少越好，也就是说，对于被依赖的类不管多么复杂，都尽量将逻辑封装在类的内部。对外出了提供的public方法，不对外泄露任何消息
    • 迪米特法则还有个更简单的定义：只与直接的朋友通信
    • 直接的朋友：每个对象都会与其他对象有耦合关系，只要两个对象之间有耦合关系，我们就说这两个对象之间是朋友关系。耦合的方式很多，依赖、关联、组合、聚合等。其中，我们称出现成员变量，方法参数，方法返回值中的类为直接的朋友，而出现在局部变量中的类不是直接的朋友。也就是说，陌生的类最好不要以局部变量的形式出现在类的内部。
    • 迪米特法则注意事项和细节
    • 迪米特法则的核心是降低类之间的耦合
    • 但是注意：由于每个类都减少 了不必要的依赖，因此迪米特法则只是要求降低类间（对象间）耦合关系，并不是要求完全没有依赖关系。
  • 合成复用原则(CRP)
    • 是尽量使用合成/聚合的方式，而不是继承
  • 共同封闭原则（CCR）
    • 一起修改的类，应该组合在一起（同一个包里）。如果必须修改应用程序里的代码，我们希望所有的修改都发生在一个包里（修改关闭），而不是遍布在很多包里。
  • 稳定抽象原则(SAP)
    • 最稳定的包应该是最抽象的包，不稳定的包应该是具体的包 ，即包中的抽象程度跟它的稳定性成正比
  • 稳定依赖原则(SDP)
    • 包之间的依赖关系都应该是稳定方向依赖的，包要依赖的包要比自己根据有稳定性

类与类之间的关系

  • 依赖关系
  • 只要是在类中用到了对方，那么之间就存在依赖关系。
  • 如果是方法的返回类型
  • 是方法接受的参数类型
  • 方法中使用到
  • 泛化关系
  • 是依赖关系的特例
  • 泛化关系实际上就是类继承关系
  • 实现关系
  • 是依赖关系的特例
  • 实现关系实际上就是接口实现关系
  • 关联关系
  • 实际上就是类与类之间的联系，他是依赖关系的特例
  • 聚合关系
  • 是关联关系的特例，表示的是整体和部分的关系，整体和部分可以分开。聚合关系是关联关系的特例，所以她具有关联的导航性和多重性。
  • 组合关系
  • 是关联关系的特例,整体和部分不能分开，则为组合关系。