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设计模式概述

时间:2019-09-20 18:30:19      阅读:82      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:朋友   策略   父类   public   重用   模式   int   返回值   展开   

简介

设计模式(Design pattern)是在开发过程中面临同类软件工程设计问题的通用解决方案,是软件开发的最佳实践。

设计模式的本质是提高软件的维护性,通用性,扩展性,降低软件的复杂度。

目的

设计模式给与程序更好的:

  1. 代码重用性(相同功能的代码,不用多次编写)
  2. 可读性 (编程规范性,便于其他程序员的阅读和理解)
  3. 可扩展性 (方便增加新的功能)
  4. 可靠性 (新增的功能对原来的功能没有影响)
  5. 高内聚,低耦合

七大原则

设计模式的七大原则为:

  1. 单一职责原则
  2. 接口隔离原则
  3. 依赖倒转原则
  4. 里氏替换原则
  5. 开闭原则
  6. 迪米特法则
  7. 合成复用法则

单一职责原则

对类来说,一个类应该只负责一项职责

如果类T负责两个不同的职责a,b。考虑到职责a变动时可能会造成职责b出错,应该将类T分解为T1,T2, 分别单独负责职责a和职责b。

注意事项

  1. 降低类的复杂度,一个类只负责一项职责
  2. 提高类的可读性,可维护性
  3. 降低变更引起的风险
  4. 通常情况下,应该遵守单一职责原则。只有逻辑足够简单,才可以在代码级违反此原则;当类中方法足够少,可以在方法级别保持此原则

接口隔离原则

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

假设类T通过接口I(有方法a,b,c)依赖于V,即V implments I, T use V, 而T中只需要用到I中的部分方法(如a,b), 那么应该细化I, 把I分成I1(a,b), I2(c),V实现必要的I1即可

依赖倒转原则

依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)是指:

  1. 高层模块不应该依赖底层模块,二者都应该依赖其抽象
  2. 抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象
  3. 依赖倒转(倒置)的中心思想是面向接口编程
  4. 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搭建的架构要稳定的多
  5. 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它们的实现类去完成

依赖关系传递的三种方式

  1. 接口传递
  2. 构造方法传递
  3. setter方式传递

注意事项

  1. 底层模块尽量都要有抽象类或接口,或两者都有,程序稳定性更好
  2. 变量的声明类型尽量是抽象类或接口。如此,我们的变量引用和实际对象之间,就存在一个缓冲层,有利于程序扩展和优化
  3. 继承时遵循里氏替换原则

里氏替换原则

对OO中继承性的思考

  1. 继承有这样一层含义:凡是父类中已实现好的方法,实际上是规范和契约。虽然它不强制要求所有子类必须遵循这些契约,但是如果子类对这些已实现方法任意修改,就会对整个继承体系造成破坏
  2. 继承在给程序设计带来便利的同时,也带来了弊端。如给程序带来侵入性,程序的可移植性降低,增加对象间的耦合性。如果一个类被其他类继承,当这个类需要修改时,必须考虑到所有子类;且父类修改后,所有涉及到子类的功能都有可能产生故障
  3. 那么,在编程中,如何正确使用继承呢 ===> 里氏替换原则

介绍

  1. 对于类型为T1的对象o1,有类型为T2的对象o2,使得以T1定义的程序P在所有的对象o1都换成o2时,程序P的行为不变,那么T2是T1的子类型。即,所有引用基类的地方都能透明的使用其子类对象
  2. 在使用继承时,遵循里氏替换原则,子类尽量不重写父类方法
  3. 继承实际上让两个类的耦合性增强了,在适当情况下,可以通过依赖,聚合,组合来解决问题

开闭原则

介绍

  1. 开闭原则(Open Closed Principle)是编程中最基础,最重要的设计原则
  2. 一个软件实体,如类,模块,函数应该对扩展开放(对提供方)对修改关闭(对使用方)。用抽象构建框架,用实现扩展细节
  3. 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
  4. 编程中遵循其它原则,以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则

迪米特法则

介绍

  1. 一个对象应该对其他对象保持最少的了解
  2. 类与类关系越密切,耦合度越大
  3. 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,被依赖的类不管多复杂,都尽量将逻辑封装在其内部,对外除了提供public方法,不泄露任何信息
  4. 迪米特法则还有个更简单的定义:只与直接朋友通信
  5. 直接朋友:每个对象都会和其他对象有耦合关系,只要对象间有耦合关系,我们称这两个对象是朋友关系。耦合方式很多,有依赖,关联,组合,聚合等。我们称在成员变量,方法参数,方法返回值中出现的类为直接朋友,出现在局部变量中的类为非直接朋友。陌生的类最好不要以局部变量的形式出现在类的内部

注意事项

  1. 迪米特法则的核心是降低类之间的耦合
  2. 但是注意:由于每个类都减少了不必要的依赖,迪米特法则只是要求降低类间(对象间)的耦合关系,并不是要求完全没有依赖关系

合成复用法则

原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承

设计原则核心思想

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

类关系

类之间的关系:依赖、泛化(继承)、实现、关联、聚合、组合

依赖关系

只要在类中用到了对方,那么它们之间就存在依赖关系。

一个A类使用到了B类,就称A依赖于B,可能有四种情况:

  1. B作为A的成员变量
  2. B作为A的方法参数
  3. B作为A的方法返回值
  4. B作为A的局部变量,即在方法内部出现

泛化关系

泛化关系实际上就是继承关系,它是依赖关系的特例

如A继承了abstract B,就称A和B存在泛化关系

实现关系

实现关系实际上就是实现接口,它是依赖关系的特例

如A实现了interface B,则A和B存在实现关系

关联关系

关联关系实际上就是类与类之间的联系,它是依赖关系的特例

关联具有导航性,即单向关系或双向关系

关联具有多重性:如"1"(有且仅有一个), "0..."(0个或多个), "0, 1"(0个或1个), "n...m"(n到m个), "m..."(至少m个)

举例

  1. 单向一对一关系,如Person里有一个IDCard
  2. 双向一对一关系,Person里有一个IDCard,IDCard里也有一个Person

聚合关系

聚合关系(Aggregation)表示整体和部分的关系,整体和部分可以分开。聚合关系是关联关系的特例

如一个Computer有KeyBoard和Monitor,组成电脑的配件可以从电脑上分离出来

组合关系

组合关系也是整体和部分的关系,但是整体和部分不可分开。组合关系是关联关系的特例

如一个Person有Head和IDCard,这里Head和Person是组合关系,Head和Person不能分开(Head在Person创建时创建)。
另外,IDCard和Person就是聚合关系,Person可以没有IDCard(IDCard可以通过set方法传递进来)

设计模式类型

设计模式分为三种类型,共23种

  1. 创建型模式:单例模式、抽象工厂模式、原型模式、建造者模式、工厂模式
  2. 结构型模式:适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式
  3. 行为型模式:模板方法模式、命令模式、访问者模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式(Interpreter模式)、状态模式、策略模式、职责链模式(责任链模式)

设计模式概述

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原文地址:https://www.cnblogs.com/tenny-peng/p/11558722.html

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