设计模式之道

设计模式,究竟有着怎样的力量?

每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的解决方案的核心。这样,你就能一次又一次地使用该方案而不必做重复劳动。 —— Christopher Alexander
设计模式是“拿来主义”在软件领域的贯彻实践。和很多人的主观臆断相反,设计模式不是一堆空空如也、晦涩鸡肋的理论,它是一套现成的工具 —— 就好像你想要做饭的时候,会拿起厨具直接烹饪,而不会自己去铸一口锅、磨一把菜刀一样。
用做数学题来打比方,可能大家会更能体会这种概念 —— 我们解题目的时候,往往会用到很多公式/现成的解题方法。比如已知直角三角形两边长,求另一边,我们会直接用勾股定理(我想应该没有人会每求一次边长都自己推一遍勾股定理才用吧)。
识别题目特征 —— catch题目想要考查的知识点 —— 快速在脑海中映射出它对应的解决方法,这个过程在我们学生时代几乎是一个本能的、条件反射一样的脑回路机制。在学习设计模式时,如果各位可以回忆起这种“从映射到默写”的思维方式,相信这个学习过程会是轻松的、自然的。

SOLID设计原则

“SOLID” 是由罗伯特·C·马丁在 21 世纪早期引入的记忆术首字母缩略字,指代了面向对象编程和面向对象设计的五个基本原则。
设计原则是设计模式的指导理论,它可以帮助我们规避不良的软件设计。SOLID 指代的五个基本原则分别是:

  • 单一功能原则(Single Responsibility Principle)
  • 开放封闭原则(Opened Closed Principle)
  • 里式替换原则(Liskov Substitution Principle)
  • 接口隔离原则(Interface Segregation Principle)
  • 依赖反转原则(Dependency Inversion Principle)

这五个原则,都不难,而且并不是每一个都要求大家掌握,因为在 JavaScript 设计模式中,主要用到的设计模式基本都围绕“单一功能”和“开放封闭”这两个原则来展开。

设计模式的核心思想——封装变化

设计模式出现的背景,是软件设计的复杂度日益飙升。软件设计越来越复杂的“罪魁祸首”,就是变化
这一点相信大家不难理解——如果说我们写一个业务,这个业务是一潭死水,初始版本是 1.0,100 年后还是 1.0,不接受任何迭代和优化,那么这个业务几乎可以随便写。反正只要实现功能就行了,完全不需要考虑可维护性、可扩展性。
但在实际开发中,不发生变化的代码可以说是不存在的。我们能做的只有将这个变化造成的影响最小化 —— 将变与不变分离,确保变化的部分灵活、不变的部分稳定
这个过程,就叫“封装变化”;这样的代码,就是我们所谓的“健壮”的代码,它可以经得起变化的考验。而设计模式出现的意义,就是帮我们写出这样的代码。

设计模式的“术”

所谓“术”,其实就是指二十年前 GOF 提出的最经典的23种设计模式。二十年前,四位程序员前辈(Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson & John Vlissides)通过编写《设计模式:可复用面向对象软件的基础》这本书,阐述了设计模式领域的开创性成果。在这本书中,将23种设计模式按照“创建型”、“行为型”和“结构型”进行划分:
前面我们说过,设计模式的核心思想,就是“封装变化”。确实如此,无论是创建型、结构型还是行为型,这些具体的设计模式都是在用自己的方式去封装不同类型的变化 —— 创建型模式封装了创建对象过程中的变化,比如下节的工厂模式,它做的事情就是将创建对象的过程抽离;结构型模式封装的是对象之间组合方式的变化,目的在于灵活地表达对象间的配合与依赖关系;而行为型模式则将是对象千变万化的行为进行抽离,确保我们能够更安全、更方便地对行为进行更改。
封装变化,封装的正是软件中那些不稳定的要素,它是一种防患于未然的行为 —— 提前抽离了变化,就为后续的拓展提供了无限的可能性,如此,我们才能做到在变化到来的时候从容不迫。