設(shè)計(jì)模式(Design pattern)代表了最佳的實(shí)踐忙菠,通常被有經(jīng)驗(yàn)的面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)人員所采用绳矩。設(shè)計(jì)模式是軟件開(kāi)發(fā)人員在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中面臨的一般問(wèn)題的解決方案。這些解決方案是眾多軟件開(kāi)發(fā)人員經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間的試驗(yàn)和錯(cuò)誤總結(jié)出來(lái)的仁堪。
設(shè)計(jì)模式是一套被反復(fù)使用的媳纬、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過(guò)分類(lèi)編目的纹磺、代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)帖烘。使用設(shè)計(jì)模式是為了重用代碼、讓代碼更容易被他人理解橄杨、保證代碼可靠性秘症。 毫無(wú)疑問(wèn),設(shè)計(jì)模式于己于他人于系統(tǒng)都是多贏(yíng)的式矫,設(shè)計(jì)模式使代碼編制真正工程化乡摹,設(shè)計(jì)模式是軟件工程的基石,如同大廈的一塊塊磚石一樣衷佃。項(xiàng)目中合理地運(yùn)用設(shè)計(jì)模式可以完美地解決很多問(wèn)題趟卸,每種模式在現(xiàn)實(shí)中都有相應(yīng)的原理來(lái)與之對(duì)應(yīng),每種模式都描述了一個(gè)在我們周?chē)粩嘀貜?fù)發(fā)生的問(wèn)題氏义,以及該問(wèn)題的核心解決方案锄列,這也是設(shè)計(jì)模式能被廣泛應(yīng)用的原因。
什么是 GOF(四人幫惯悠,全拼 Gang of Four)邻邮?
在 1994 年,由 Erich Gamma克婶、Richard Helm筒严、Ralph Johnson 和 John Vlissides 四人合著出版了一本名為 Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software(中文譯名:設(shè)計(jì)模式 - 可復(fù)用的面向?qū)ο筌浖兀?/strong> 的書(shū),該書(shū)首次提到了軟件開(kāi)發(fā)中設(shè)計(jì)模式的概念情萤。
四位作者合稱(chēng) GOF(四人幫鸭蛙,全拼 Gang of Four)。他們所提出的設(shè)計(jì)模式主要是基于以下的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則筋岛。
- 對(duì)接口編程而不是對(duì)實(shí)現(xiàn)編程娶视。
- 優(yōu)先使用對(duì)象組合而不是繼承。
設(shè)計(jì)模式的使用
設(shè)計(jì)模式在軟件開(kāi)發(fā)中的兩個(gè)主要用途。
開(kāi)發(fā)人員的共同平臺(tái)
設(shè)計(jì)模式提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語(yǔ)系統(tǒng)肪获,且具體到特定的情景寝凌。例如,單例設(shè)計(jì)模式意味著使用單個(gè)對(duì)象孝赫,這樣所有熟悉單例設(shè)計(jì)模式的開(kāi)發(fā)人員都能使用單個(gè)對(duì)象较木,并且可以通過(guò)這種方式告訴對(duì)方,程序使用的是單例模式青柄。
最佳的實(shí)踐
設(shè)計(jì)模式已經(jīng)經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段時(shí)間的發(fā)展伐债,它們提供了軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中面臨的一般問(wèn)題的最佳解決方案。學(xué)習(xí)這些模式有助于經(jīng)驗(yàn)不足的開(kāi)發(fā)人員通過(guò)一種簡(jiǎn)單快捷的方式來(lái)學(xué)習(xí)軟件設(shè)計(jì)刹前。
設(shè)計(jì)模式的類(lèi)型
根據(jù)設(shè)計(jì)模式的參考書(shū) Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software(中文譯名:設(shè)計(jì)模式 - 可復(fù)用的面向?qū)ο筌浖兀?/strong> 中所提到的泳赋,總共有 23 種設(shè)計(jì)模式。這些模式可以分為三大類(lèi):創(chuàng)建型模式(Creational Patterns)喇喉、結(jié)構(gòu)型模式(Structural Patterns)祖今、行為型模式(Behavioral Patterns)。當(dāng)然拣技,我們還會(huì)討論另一類(lèi)設(shè)計(jì)模式:J2EE 設(shè)計(jì)模式千诬。
創(chuàng)建型模式
這些設(shè)計(jì)模式提供了一種在創(chuàng)建對(duì)象的同時(shí)隱藏創(chuàng)建邏輯的方式,而不是使用新的運(yùn)算符直接實(shí)例化對(duì)象膏斤。這使得程序在判斷針對(duì)某個(gè)給定實(shí)例需要?jiǎng)?chuàng)建哪些對(duì)象時(shí)更加靈活徐绑。
- 工廠(chǎng)模式(Factory Pattern)
- 抽象工廠(chǎng)模式(Abstract Factory Pattern)
- 單例模式(Singleton Pattern)
- 建造者模式(Builder Pattern)
- 原型模式(Prototype Pattern)
結(jié)構(gòu)型模式
這些設(shè)計(jì)模式關(guān)注類(lèi)和對(duì)象的組合。繼承的概念被用來(lái)組合接口和定義組合對(duì)象獲得新功能的方式莫辨。
- 適配器模式(Adapter Pattern)
- 橋接模式(Bridge Pattern)
- 過(guò)濾器模式(Filter傲茄、Criteria Pattern)
- 組合模式(Composite Pattern)
- 裝飾器模式(Decorator Pattern)
- 外觀(guān)模式(Facade Pattern)
- 享元模式(Flyweight Pattern)
- 代理模式(Proxy Pattern)
行為型模式
這些設(shè)計(jì)模式特別關(guān)注對(duì)象之間的通信。
- 責(zé)任鏈模式(Chain of Responsibility Pattern)
- 命令模式(Command Pattern)
- 解釋器模式(Interpreter Pattern)
- 迭代器模式(Iterator Pattern)
- 中介者模式(Mediator Pattern)
- 備忘錄模式(Memento Pattern)
- 觀(guān)察者模式(Observer Pattern)
- 狀態(tài)模式(State Pattern)
- 空對(duì)象模式(Null Object Pattern)
- 策略模式(Strategy Pattern)
- 模板模式(Template Pattern)
- 訪(fǎng)問(wèn)者模式(Visitor Pattern)
J2EE 模式
這些設(shè)計(jì)模式特別關(guān)注表示層沮榜。這些模式是由 Sun Java Center 鑒定的盘榨。
- MVC 模式(MVC Pattern)
- 業(yè)務(wù)代表模式(Business Delegate Pattern)
- 組合實(shí)體模式(Composite Entity Pattern)
- 數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)對(duì)象模式(Data Access Object Pattern)
- 前端控制器模式(Front Controller Pattern)
- 攔截過(guò)濾器模式(Intercepting Filter Pattern)
- 服務(wù)定位器模式(Service Locator Pattern)
- 傳輸對(duì)象模式(Transfer Object Pattern)
下面用一個(gè)圖片來(lái)整體描述一下設(shè)計(jì)模式之間的關(guān)系:
設(shè)計(jì)模式的六大原則
1、開(kāi)閉原則(Open Close Principle)
開(kāi)閉原則的意思是:對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放蟆融,對(duì)修改關(guān)閉草巡。在程序需要進(jìn)行拓展的時(shí)候,不能去修改原有的代碼型酥,實(shí)現(xiàn)一個(gè)熱插拔的效果山憨。簡(jiǎn)言之,是為了使程序的擴(kuò)展性好弥喉,易于維護(hù)和升級(jí)郁竟。想要達(dá)到這樣的效果,我們需要使用接口和抽象類(lèi)由境,后面的具體設(shè)計(jì)中我們會(huì)提到這點(diǎn)枪孩。
2、里氏代換原則(Liskov Substitution Principle)
里氏代換原則是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本原則之一。 里氏代換原則中說(shuō)蔑舞,任何基類(lèi)可以出現(xiàn)的地方,子類(lèi)一定可以出現(xiàn)嘹屯。LSP 是繼承復(fù)用的基石攻询,只有當(dāng)派生類(lèi)可以替換掉基類(lèi),且軟件單位的功能不受到影響時(shí)州弟,基類(lèi)才能真正被復(fù)用钧栖,而派生類(lèi)也能夠在基類(lèi)的基礎(chǔ)上增加新的行為。里氏代換原則是對(duì)開(kāi)閉原則的補(bǔ)充婆翔。實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉原則的關(guān)鍵步驟就是抽象化拯杠,而基類(lèi)與子類(lèi)的繼承關(guān)系就是抽象化的具體實(shí)現(xiàn),所以里氏代換原則是對(duì)實(shí)現(xiàn)抽象化的具體步驟的規(guī)范啃奴。
3潭陪、依賴(lài)倒轉(zhuǎn)原則(Dependence Inversion Principle)
這個(gè)原則是開(kāi)閉原則的基礎(chǔ),具體內(nèi)容:針對(duì)對(duì)接口編程最蕾,依賴(lài)于抽象而不依賴(lài)于具體依溯。
4、接口隔離原則(Interface Segregation Principle)
這個(gè)原則的意思是:使用多個(gè)隔離的接口瘟则,比使用單個(gè)接口要好黎炉。它還有另外一個(gè)意思是:降低類(lèi)之間的耦合度。由此可見(jiàn)醋拧,其實(shí)設(shè)計(jì)模式就是從大型軟件架構(gòu)出發(fā)慷嗜、便于升級(jí)和維護(hù)的軟件設(shè)計(jì)思想,它強(qiáng)調(diào)降低依賴(lài)丹壕,降低耦合庆械。
5、迪米特法則雀费,又稱(chēng)最少知道原則(Demeter Principle)
最少知道原則是指:一個(gè)實(shí)體應(yīng)當(dāng)盡量少地與其他實(shí)體之間發(fā)生相互作用干奢,使得系統(tǒng)功能模塊相對(duì)獨(dú)立。
6盏袄、合成復(fù)用原則(Composite Reuse Principle)
合成復(fù)用原則是指:盡量使用合成/聚合的方式忿峻,而不是使用繼承。