面向对象设计模式--简介

ゝ一世哀愁。 2022-08-18 12:11 189阅读 0赞

学了那么久的面向对象。我们会发现，我们写的代码很low。

当然为什么会觉得很LOW，那是因为，我们在写代码的时候往往更加关注的是代码本身，

很少有人去思考怎样才能将代码写的更加简洁，功能更加明了。

当然，这个也不是一天两天就可以练成的，要解决这个问题，我们首要了解一样东西，那就是设计模式。

我们先看一下官方的解释，到底什么是设计模式？

设计模式（Design pattern）代表了最佳的实践，通常被有经验的面向对象的软件开发人员所采用。设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的。

设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理地运用设计模式可以完美地解决很多问题，每种模式在现实中都有相应的原理来与之对应，每种模式都描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是设计模式能被广泛应用的原因。

## 设计模式的类型 ##

根据设计模式的参考书 **Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software（中文译名：设计模式 - 可复用的面向对象软件元素）** 中所提到的，总共有 23 种设计模式。这些模式可以分为三大类：创建型模式（Creational Patterns）、结构型模式（Structural Patterns）、行为型模式（Behavioral Patterns）。当然，我们还会讨论另一类设计模式：J2EE 设计模式。

<table style="border:0px; margin:4px 0px; padding:0px; border-collapse:collapse; width:729px; color:rgb(51,51,51); font-family:'Open Sans','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,STHeiti,'Microsoft Yahei',sans-serif; font-size:12px"> 
 <tbody style="border:0px; margin:0px; padding:0px"> 
  <tr style="border:0px; margin:0px; padding:0px; background-color:rgb(246,244,240)"> 
   <th style="border:1px solid rgb(85,85,85); margin:0px; padding:3px; color:rgb(255,255,255); vertical-align:top; width:29px; background-color:rgb(85,85,85)"> 序号</th> 
   <th style="border:1px solid rgb(85,85,85); margin:0px; padding:3px; color:rgb(255,255,255); vertical-align:top; width:321px; background-color:rgb(85,85,85)"> 模式 &amp; 描述</th> 
   <th style="border:1px solid rgb(85,85,85); margin:0px; padding:3px; color:rgb(255,255,255); vertical-align:top; background-color:rgb(85,85,85)"> 包括</th> 
  </tr> 
  <tr style="border:0px; margin:0px; padding:0px"> 
   <td style="border:1px solid rgb(212,212,212); margin:0px; padding:7px 5px; font-size:1em; vertical-align:top"> 1</td> 
   <td style="border:1px solid rgb(212,212,212); margin:0px; padding:7px 5px; font-size:1em; vertical-align:top"> <strong>创建型模式</strong><br> 这些设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式，而不是使用新的运算符直接实例化对象。这使得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活。</td> 
   <td style="border:1px solid rgb(212,212,212); margin:0px; padding:7px 5px; font-size:1em; vertical-align:top"> 
    <ul style="border:0px; margin:1em 0px; padding:0px; line-height:16.7999992370605px; list-style-type:none"> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 工厂模式（Factory Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 单例模式（Singleton Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 建造者模式（Builder Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 原型模式（Prototype Pattern）</li> 
    </ul> </td> 
  </tr> 
  <tr style="border:0px; margin:0px; padding:0px; background-color:rgb(246,244,240)"> 
   <td style="border:1px solid rgb(212,212,212); margin:0px; padding:7px 5px; font-size:1em; vertical-align:top"> 2</td> 
   <td style="border:1px solid rgb(212,212,212); margin:0px; padding:7px 5px; font-size:1em; vertical-align:top"> <strong>结构型模式</strong><br> 这些设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式。</td> 
   <td style="border:1px solid rgb(212,212,212); margin:0px; padding:7px 5px; font-size:1em; vertical-align:top"> 
    <ul style="border:0px; margin:1em 0px; padding:0px; line-height:16.7999992370605px; list-style-type:none"> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 适配器模式（Adapter Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 桥接模式（Bridge Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 过滤器模式（Filter、Criteria Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 组合模式（Composite Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 装饰器模式（Decorator Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 外观模式（Facade Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 享元模式（Flyweight Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 代理模式（Proxy Pattern）</li> 
    </ul> </td> 
  </tr> 
  <tr style="border:0px; margin:0px; padding:0px"> 
   <td style="border:1px solid rgb(212,212,212); margin:0px; padding:7px 5px; font-size:1em; vertical-align:top"> 3</td> 
   <td style="border:1px solid rgb(212,212,212); margin:0px; padding:7px 5px; font-size:1em; vertical-align:top"> <strong>行为型模式</strong><br> 这些设计模式特别关注对象之间的通信。</td> 
   <td style="border:1px solid rgb(212,212,212); margin:0px; padding:7px 5px; font-size:1em; vertical-align:top"> 
    <ul style="border:0px; margin:1em 0px; padding:0px; line-height:16.7999992370605px; list-style-type:none"> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 命令模式（Command Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 解释器模式（Interpreter Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 迭代器模式（Iterator Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 中介者模式（Mediator Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 备忘录模式（Memento Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 观察者模式（Observer Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 状态模式（State Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 空对象模式（Null Object Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 策略模式（Strategy Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 模板模式（Template Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 访问者模式（Visitor Pattern）</li> 
    </ul> </td> 
  </tr> 
  <tr style="border:0px; margin:0px; padding:0px; background-color:rgb(246,244,240)"> 
   <td style="border:1px solid rgb(212,212,212); margin:0px; padding:7px 5px; font-size:1em; vertical-align:top"> 4</td> 
   <td style="border:1px solid rgb(212,212,212); margin:0px; padding:7px 5px; font-size:1em; vertical-align:top"> <strong>J2EE 模式</strong><br> 这些设计模式特别关注表示层。这些模式是由 Sun Java Center 鉴定的。</td> 
   <td style="border:1px solid rgb(212,212,212); margin:0px; padding:7px 5px; font-size:1em; vertical-align:top"> 
    <ul style="border:0px; margin:1em 0px; padding:0px; line-height:16.7999992370605px; list-style-type:none"> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> MVC 模式（MVC Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 业务代表模式（Business Delegate Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 组合实体模式（Composite Entity Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 数据访问对象模式（Data Access Object Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 前端控制器模式（Front Controller Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 拦截过滤器模式（Intercepting Filter Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 服务定位器模式（Service Locator Pattern）</li> 
     <li style="border:0px; margin:0px 0px 1em 1em; padding:0px 0px 0px 1.5em; line-height:1.5em; font-size:1em"> 传输对象模式（Transfer Object Pattern）</li> 
     <li></li> 
    </ul> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

对于上面的设计模式划分，我们可能还不是非常清楚。不要紧，我们一个一个去学习。

那么对于这些设计模式我们需要遵循的原则有6.

## 设计模式的六大原则 ##

1、开闭原则（Open Close Principle）

开闭原则的意思是：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，后面的具体设计中我们会提到这点。

2、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）

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。

3、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）

这个原则是开闭原则的基础，具体内容：针对对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

这个原则的意思是：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。由此可见，其实设计模式就是从大型软件架构出发、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。

5、迪米特法则，又称最少知道原则（Demeter Principle）

最少知道原则是指：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。

6、合成复用原则（Composite Reuse Principle）

合成复用原则是指：尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。