设计模式七大原则

1.设计模式的目的

编写软件过程中,程序员面临着来自 耦合性,内聚性以及可维护性,可扩展性,重用性,灵活性 等多方面的挑战,设计模式是为了让程序(软件),具有更好
1. 代码重用性 (即:相同功能的代码,不用多次编写)
2. 可读性 (即:编程规范性, 便于其他程序员的阅读和理解)
3. 可扩展性 (即:当需要增加新的功能时,非常的方便,称为可维护)
4. 可靠性 (即:当我们增加新的功能后,对原来的功能没有影响)
5. 使程序呈现高内聚,低耦合的特性分享金句:
6. 设计模式包含了面向对象的精髓,“懂了设计模式,你就懂了面向对象分析和设计(OOA/D)的精要”
7. Scott Mayers 在其巨著《Effective C++》就曾经说过:C++老手和 C++新手的区别就是前者手背上有很多伤疤

2.设计模式七大原则

参考:设计模式七大原则总结
设计模式原则,其实就是程序员在编程时,应当遵守的原则,也是各种设计模式的基础(即:设计模式为什么这样设计的依据)
七大原则:

1. 单一职责原则

目的:降低代码复杂度、系统解耦合、提高可读性

含义:对于一个类,只有一个引起该类变化的原因;该类的职责是唯一的,且这个职责是唯一引起其他类变化的原因。

解决:将不同的职责封装到不同的类或者模块中。 当有新的需求将现有的职责分为颗粒度更小的职责的时候,应该及时对现有代码进行重构。
当系统逻辑足够简单,方法足够少,子类够少或后续关联够少时,也可以不必严格遵循你SRP原则,避免过度设计、颗粒化过于严重。

实例:电线类Wire为居民供电,电压为220v;但是新的需求增加,电线也输送高压电,电压为200kv,原有电线类可以增加方法实现扩充,
这就违背了单一职责原则。可以提供基类,创建两个派生类,居民供电线、高压输电线。

2. 接口隔离原则

目的:避免接口过于臃肿

含义:客户端不应该依赖它不需要的接口,一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。

解决:适度细化接口,将臃肿的接口拆分为独立的几个接口。

实例:考试接口,包含考语数外、理化生、政史地等方法。学生类,实现考试接口,参加考试。文科生类、理科生类派生自学生类,实现考试接口时, 就都需要实现一些自己不需要的方 法(因为文科生不考理化生、理科生不考政史地)。这时,需要对考试接口进行细化,分为基础科考试接口、
文科考试接口和理科考试接口;学生类实现基础科考试接口;文科生、理科生另外各自实现文科考试接口、理科考试接口。

3. 里氏替换原则

目的:避免系统继承体系被破坏

含义: 任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。

解决:子类可以实现父类的抽象方法,但是不能覆盖父类的非抽象方法;子类中可以增加自己特有的方法;当子类覆盖或实现父类的方法时,
方法的前置条件(即方法的形参)要比父类方法的输入参数更宽松;当子类的方法实现父类的抽象方法时,方法的后置条件(即方法的返回值)要比父 类更严格。如果子类不能完整地实现父类的方法,或者父类的一些方法在子类中已经发生畸变,则建议断开继承关系,采用依赖,聚合,组合等关系代 替继承。

实例:已经定义鸟类具有两个翅膀飞的方法;新加入鸵鸟,不会飞,如果覆盖父类的方法,在两个翅膀飞的方法中什么也不做,就违背里氏替换原则,导致所 有鸟都不会飞。
应该创建并列的两种鸟基类,会飞与不会飞的。前置条件更宽松、后置条件更严格,比如父类返回Map,子类返回HashMap;父类接受HashMap形 参,子类接受Map。

4. 依赖倒转(倒置)原则

目的:避免需求变化导致过多的维护工作

含义: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。

解决:面向接口编程,使用接口或者抽象类制定好规范和契约,而不去涉及任何具体的操作,把展现细节的任务交给他们的实现类去完成。

实例:母亲类Mother有讲故事方法TellStory,依赖一个Book类输入,并使用了Book类的getContent方法以便讲故事。
那么下次需要母亲讲报纸上的故事、 手机上的故事时,
原有接口无能为力。这时,抽象一个包含getContent方法的IReader基类,
Book、Newspaper、Cellphone各自实现。
母亲的TellStory方法接受一个IReader实例,并调用getContent方法即可。

5. 开闭原则

目的:提高扩展性、便于维护

含义:对扩展开放,对修改封闭。即系统进行扩展是被鼓励的,对现有系统代码进行修改是不被支持的。
也就是说,当软件有新的需求变化的时候,
只需要通过对软件框架进行扩展来适应新的需求,而不是对框架内部的代码进行修改。

解决:设计模式前面6大原则以及23种设计模式遵循的好,开闭原则自然遵守的好。
对需求的变更保持前瞻性和预见性,就可以使抽象具有更广泛适用性,
设计出的软件架构就能相对稳定。软件需求中易变的细节,通过从抽象派生出实现类来扩展。

6. 迪米特法则

目的:降低类与类之间的耦合

含义:每一个软件单位对其他的单位都只有最少的知识,而且局限于那些与本单位密切相关的软件单位。

解决:不发生依赖、关联、组合、聚合等耦合关系的陌生类不要作为局部变量的形式出现在类的内部。

实例:校长管理老师,老师管理学生。校长需要全体点名时,首先对老师点名,但是不必通过老师获取学生的信息并点名,而应该让老师对各自管理学生的点名,否则校长和学生之间就发生了原本不必要的耦合,这样当学生类发生变化时,既要修改老师类,也要修改校长类。

7. 合成复用原则