设计模式七大原则

目的

设计模式是为了让程序(软件)，具有更好代码重用性、可读性、可扩展性、可靠性、使程序呈现高内聚、低耦合的特性

原则

  1. 单一职责原则

  2. 接口隔离原则

  3. 依赖倒转(倒置)原则

  4. 里氏替换原则

  5. 开闭原则

  6. 迪米特法则

  7. 合成复用原则

单一职责原则

基本介绍

对类来说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

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，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

基本介绍

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

存在问题

类 A 通过接口 Interface1 依赖类 B，类 C 通过接口 Interface1 依赖类 D，如果接口Interface1 对于类A和类C来说不是最小接口，那么类 B 和类 D 必须去实现他们不需要的方法。

按隔离原则应当这样处理： 将接口 Interface1 拆分为独立的几个接口(这里拆分成 3 个接口)，类 A 和类C 分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则

使用接口隔离原则改进

将接口 Interface1 拆分为独立的几个接口，类 A 和类 C 分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则

依赖倒转原则

基本介绍

  • 高层模块不应该依赖低层模块，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

注意事项

  • 低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, 变量引用和实际对象间，就存在一个缓冲层，利于程序扩展和优化
  • 继承时遵循里氏替换原则

里氏替换原则

基本介绍

  • 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，遵循里氏替换原则，在子类中尽量不要重写父类的方法
  • 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

解决方法

原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类，原有的继承关系去掉，采用依赖，聚合，组合等关系代替.

开闭原则

基本介绍

  • 开闭原则是编程中最基础、最重要的设计原则

  • 一个软件实体如类，模块和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

  • 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

基本介绍

  • 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(Demeter Principle)又叫最少知道原则，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。对外除了提供的 public 方法，不对外泄露任何信息
  • 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，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。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

  • 迪米特法则的核心是降低类之间的耦合
  • 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

基本介绍

尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承

核心思想

  • 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
  • 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

UML类图

UML 基本介绍

UML——Unified modeling language UML (统一建模语言)，是一种用于软件系统分析和设计的语言工具，它用于帮助软件开发人员进行思考和记录思路的结果

UML图

  • 用例图(use case)
  • 静态结构图：类图、对象图、包图、组件图、部署图
  • 动态行为图：交互图（时序图与协作图）、状态图、活动图

UML类图

  • 用于描述系统中的类(对象)本身的组成和类(对象)之间的各种静态关系
  • 类之间的关系：依赖、泛化（继承）、实现、关联、聚合与组合。

依赖关系 Dependence

类中用到了对方，那么他们之间就存在依赖关系。

小结

  • 类中用到了对方
  • 如果是类的成员属性
  • 如果是方法的返回类型
  • 是方法接收的参数类型
  • 方法中使用到

泛化关系 Generalization

泛化关系实际上就是继承关系，他是依赖关系的特例

小结

  • 泛化关系实际上就是继承关系
  • 如果 A 类继承了 B 类，我们就说 A 和 B 存在泛化关系

实现关系 Implementation

关联关系 Association

基本介绍

关联关系实际是类与类之间的关系,是依赖关系的特例

关联具有导航性:即双向关系或单向关系

关联具有多重性:

聚合关系 Aggregation

基本介绍

聚合关系表示的是整体和部分的关系，整体与部分可以分开。聚合关系是关联关系的特例，所以他具有关联的导航性与多重性。

组合关系 Composition

基本介绍

组合关系：也是整体与部分的关系，但是整体与部分不可以分开

设计模式

  • 设计模式是程序员在面对同类软件工程设计问题所总结出来的有用的经验，模式不是代码，而是某类问题的通用解决方案
  • 设计模式的本质提高 软件的维护性，通用性和扩展性，并降低软件的复杂度。
类型 分类
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
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
行为型模式 模版方法模式、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)。