设计模式简介
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)。
序号 | 模式 & 描述 | 包括 |
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1 | 创建型模式 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 new 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。 |
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2 | 结构型模式 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。 |
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3 | 行为型模式 这些设计模式特别关注对象之间的通信。 |
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下面用一个图片来整体描述一下设计模式之间的关系:
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。
为什么MVC设计模式不属于23种设计模式之一
从两个角度看这个问题:
1、MVC设计模式我们这么叫,那么MVC到底是不是一种设计模式?或者说MVC是一种框架?框架与设计模式虽然相似,但却有着根本的不同。设计模式是对在某种环境中反复出现的问题以及解决该问题的方案的描述,它比框架更抽象;框架可以用代码表示,也能直接执行或复用,而对设计模式而言只有实例才能用代码表示,设计模式是比框架更小的元素。一个框架中往往含有一个或者多个设计模式,框架总是针对某一特定应用领域,但同一设计模式却可以适用于各种应用。可以说,框架是软件,设计模式是软件的知识;框架是大智慧,用来对软件设计进行分工;设计模式是小技巧,对具体问题提出解决方案,以提高代码复用率,降低耦合度。从这个角度讲,MVC应属于一种框架,而不是一种设计模式
2、第一点说了,"一个框架中往往含有一个或者多个设计模式",实际上也确实如此。《GOF》,即《设计模式》一书的作者并没有把MVC提及为一种设计模式,在他们看来,MVC其实是其它三个景点的设计模式的演变:观察者模式+策略模式+组合模式,根据MVC在框架中不同的实现可能还会用到工厂模式和装饰器模式。比方说,model是应用的数据,view处理屏幕上展现给用户的内容,为此,MVC在核心通讯上基于推送/订阅模型,当一个model变化时它对应用其他模块发出更新通知,订阅者----通常是一个controller然后更新对应的view,这种自然的观察关系促进了多个view关联到同一个model。