设计模式——概述

参考

简介

1994，由 Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson 和 John Vlissides 四人合著出版了一本名为 Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software（中文译名：设计模式 - 可复用的面向对象软件元素） 的书，该书首次提到了软件开发中设计模式的概念。

四位作者合称 GOF（四人帮，全拼 Gang of Four）。他们所提出的设计模式主要是基于以下的面向对象设计原则。

面向对象系统的分析和设计的追求：高内聚（Cohesion）和低耦合（Coupling）

对接口编程而不是对实现编程。优先使用对象组合而不是继承

争议

  • 一种针对不完善编程语言的蹩脚解决方案（例如，策略模式在绝大部分现代编程语言中可以简单地使用匿名（lambda）函数来实现）
  • 低效的解决方案
  • 不当使用

创建型模式

在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式，而不是使用 new 运算符直接实例化独享，使程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活。

  • 工厂模式（Factory）
  • 抽象工厂模式（AbstactFactory）
  • 单例模式（Singleton）
  • 建造者模式（Builder）
  • 原型模式（Prototype）

这类模式提供创建对象的机制， 能够提升已有代码的灵活性和可复用性。

结构型模式

关注对象之间的组合和关系，解决如何构建灵活且可复用的类和对象结构。

  • 适配器模式（Adapter）
  • 桥接模式（Bridge）
  • 过滤器模式（Bridge）
  • 组合模式（Composite）
  • 装饰器模式（Decorator）
  • 外观模式（Facade）
  • 享元模式（Flyweight）
  • 代理模式（Proxy）

这类模式介绍如何将对象和类组装成较大的结构， 并同时保持结构的灵活和高效。

行为模式

关注对象之间的通信和交互，解决对象之间的责任分配和算法的封装。

  • 责任链模式（Chain of Responsibility）
  • 命令模式（Command）
  • 解释器模式（Interpreter）
  • 迭代器模式（Iterator）
  • 中介者模式（Mediator）
  • 备忘录模式（Memento）
  • 观察者模式（Observer）
  • 状态模式（State）
  • 空对象模式（Null Object）
  • 策略模式（Strategy）
  • 模板模式（Template）
  • 访问者模式（Visitor）

这类模式负责对象间的高效沟通和职责委派。

设计模式的六大原则

  • 单一职责原则（SRP）Single Responsibility Principle：一个类只负责一项职责（功能），职责越单一，代码耦合度越低，维护越简单。
  • 开闭原则（OCP）Open Closed Principle：对扩展开放，对修改关闭。即新增功能应通过扩展实现，而非修改原有代码。
  • 里氏替换原则（LSP）Liskov Substitution Principle：子类对象必须能够替换其父类对象，并且功能不被破坏。强调继承体系的合理性。
  • 依赖倒置原则（DIP）Dependency Inversion Principle：高层模块不依赖底层模块，两者都应依赖于抽象。强调通过接口或抽象类编程。
  • 接口隔离原则（ISP）Interface Segregation Principle：不应该强迫用户依赖它们不使用的接口，应拆分成更小更具体的接口。
  • 迪米特法则（LOD）Law of Demeter：一个对象应该对其他对象有尽可能少的了解，即“最少知道原则”。避免过度耦合。
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