作业二：读书笔记——软件设计原则、设计模式
| 这个作业属于哪个课程 | 2022软件代码开发技术 |
|---|---|
| 这个作业要求在哪 | 读书笔记----软件设计原则、设计模式 |
| 这个作业的目标 | 熟悉软件设计原则和设计模式 |
参考书籍
归纳总结
软件设计原则
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里氏代换原则
在任何情况下，子类对象必须可以替代基类对象，子类不能添加任何父类没有的附加约束。
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开闭原则
类或模块应该对扩展开放，对修改关闭。实现技术包括抽象类abstract和接口interface。
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依赖倒转原则
高层模块不应该依赖于底层模块，它们都应该依赖于抽象；抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。
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单一职责原则
一个类不应该有多个原因会引起其变化，也就是说一个类应当只有一种职责。
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接口隔离原则
应该一个类实现多个接口，且仅实现必须的接口；不应该建立一个庞大的接口供所有依赖它的类使用。
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迪米特法则
一个软件实体（类/模块/函数）应当尽可能少地与其它实体发生相互作用
设计模式
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单例模式
保证某个类只有一个实例，并且可以全局访问该实例。
所有类都可以很轻松访问单例类，但这也促进了全局变量的增多以及本来可能不会出现的耦合的发生。在使用单例模式时需要仔细考虑自己是否需要这个单例，是否可以通过简单的方法传参或者聚合来实现本来的需求。
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观察者模式
当被观察者的状态发生变化时，通知其所有观察者，观察者再对通知作出响应。
MVC架构的根本就是观察者模式，广泛应用于各类软件开发中。在游戏开发中的应用主要是使用MVC架构的UI框架以及将某个模块与其他模块解耦的解决方法。
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状态模式
状态模式的应用是状态机。最基本的有限状态机（Finite State Machine,FSN）定义了一系列状态、状态转移及其需要的条件。
游戏开发中也大量应用了状态机，如图形库OpenGL中用OpenGL上下文记录了渲染状态信息，实时根据状态信息进行绘制；游戏中动画间的切换以及游戏中的AI等等都涉及状态机。
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双缓冲模式
在图形渲染中，要显示在屏幕上的图像信息存储在一个缓冲区中，如果使用单缓冲区渲染的话，因为逐行逐像素绘制，从而可能导致图像闪烁。双缓冲模式令前缓冲保存着最终输出的图像，它会在屏幕上显示；而所有的的渲染指令都会在后缓冲上绘制。当所有的渲染指令执行完毕后，交换前缓冲和后缓冲，这样图像就立即呈现出来，解决图像闪烁问题。
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对象池模式
当需要使用某个对象时，从固定的池中重用对象，以提高性能和内存利用率。
当需要频繁创建和销毁对象，每个对象创建和销毁的代价大，而且数据可重用时，考虑使用对象池来减少创建和销毁对象的开销。
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工厂模式
定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。
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原型模式
用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
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享元模式
通过将对象数据切分成两种类型，然后在每个对象实例之间共享内部状态数据来节省内存。可以与工厂模式结合，创建并管理共享的享元对象。
心得体会
实际开发中，观察者模式可以进一步修改为发布/订阅模式，使得发布者可以发送消息到消息中心/事件中心，再由消息中心/事件中心调度转发给各个订阅者，发布者和订阅者间并无关联，以此实现模块与模块之间的解耦；对于频繁生成销毁的对象，用对象池收纳暂时不用的对象以供之后复用，以此减少开销；享元模式在图形渲染中可以在多个实例间共享一些相同的资源，如材质、着色器、模型等，以此提高性能。
遵循基本的设计原则、合理巧妙地利用设计模式思想，可以让代码开发逻辑更清晰。