前置知识储备

基本认知

什么是模式

在一定环境中解决一些问题的方案（通俗来说：特定环境中用固定的套路解决问题）

什么是设计模式

设计模式是一套反复被人使用，多数人知晓的，经过分类编目的代码设计经验的总结

设计模式最终的目的是为了应对变化，提高代码的复用性

1. 客户需求的变化

2. 技术平台的变化

3. 开发团队的变化

4. 市场需求的变化

   …

设计模式分类

创建型模式

通常和对象创建有关，涉及到对象实例化的方式（5种）

• 工厂模式
• 抽象工厂模式
• 建造者模式
• 原型模式
• 单例模式

结构型模式

描述的是如何组合类和对象获得更大的结构（7种）

• 代理模式
• 装饰者模式
• 适配器模式
• 桥接模式
• 组合模式
• 外观模式
• 享元模式

行为型模式

描述类和对象的交互以及分配职责（11种）

• 模板方法模式
• 命令模式
• 责任链模式
• 策略模式
• 中介者模式
• 观察者模式
• 备忘录模式
• 访问者模式
• 状态模式
• 解释器模式
• 迭代器模式

面向对象的设计原则

依赖倒置原则 (DIP)

DIP：Dependence Inversion Principle

• 高层（稳定）不依赖底层（变化），两者依赖抽象（稳定）
• 抽象（稳定）不依赖细节（变化），细节依赖抽象（稳定）

开放封闭原则 (OCP)

OCP：Open For Extension, Closed For Modification Principle

• 对扩展开放，对更改封闭
• 类模块可扩展，但不可修改

单一职责原则 (SRP)

SRP：Single Responsibility Principle

• 一个类应该仅有一个引起它变化的原因
• 变化的方向隐含类的责任

里氏替换原则 (LSP)

LSP：Liskov Subsitution Principle

• 子类必须能够替换它们的基类（尽量少多态）
• 继承表达类型抽象

接口隔离原则 (ISP)

ISP：Interface Segregation Principle

• 不应该强迫客户程序依赖他们不用的方法（如果某个功能或方法不是必需的，那么依赖于它只会增加不必要的复杂性和耦合度；同时，只需要暴露必要的接口和方法，隐藏不必要的内部细节）
• 接口应该小而完备（一个设计良好的接口应该只包含客户程序所需的方法）
• 一个接口应该只提供一种对外功能

优先组合不是继承原则 (CARP)

CARP：Composite/Aggregate Reuse Principle

• 类的继承通常是"白箱复用"，对象组合通常是"黑箱复用"
• 继承在一定程度上破坏封装性，子类和父类耦合度高（尽量少继承）

迪米特法则 (LOD)

LOD：Law of Demeter

• 对象应当对其他对象尽可能少的了解（宁可通过 A ⇔ B ⇔ C，也不要直接 A ⇔ C）
• 各个模块之间相互调用时，通常会提供一个统一的接口来实现

类图

基本认识

• 类图显示了模型的静态结构，特别是模型中存在的类、类内部结构以及它们与其他类的关系
• 类图不显示暂时性的信息
• 类图是面向对象建模的主要组成部分
• 它既用于应用程序的系统分类的一般概念建模，也用于详细建模，将模型转换为编程代码

类图作用

描述类本身结构以及类与类之间一些关系

类图的元素

在类图中一共包含了以下几种模型元素，分别是：类（Class）、接口（Interface）、依赖关系（Dependecy）、泛化关系（Generalization）、关联关系（Association）、聚合关系（Aggregation）、组合关系（Composition）和实现关系（Realization）

类图中元素的组成

C++ 中一个类的类图组成如下：

+: 公有属性
-: 私有属性
#: 保护属性

name: string	成员名: 类型
eat(): void		成员函数: 返回值类型

斜体: 抽象类或者纯虚函数

类中类图的关系

• 依赖关系（Dependency）

依赖关系是指：两个或多个类之间依存关系，如植物类依赖于土壤类。

依赖关系还可以再细分为5种类型，分别是

- 绑定依赖（Binding）
- 实现依赖（Realization）
- 使用依赖（Usage）
- 抽象依赖（Abstraction）
- 授权依赖（Permission）
    
依赖关系用虚线箭头来表示，箭头指向为依赖的方向

• 泛化关系（Generalization）

简单的讲就是类之间的继承关系

用空心三角形和实线来表示，箭头指向为父类

• 关联关系（Association）

关联关系是类之间一种相互影响的关系，影响的方向就是关联的方向

用实线箭头表示

• 聚合关系（Aggregation）

聚合关系是类之间的一种较弱的耦合关系，如一个字符串数组和一个字符串就是一种聚合关系

用空心的菱形和实线箭头来表示，箭头方向为被聚合的类

• 组合关系（Composition）

组合关系是类之间一种整体与部分之间的关系，如一只青蛙有四条腿，青蛙类与青蛙腿类之间的关系就是组合关系

实心的菱形和实线箭头来表示，箭头指向为被组合的类

• 实现关系（Realization）

一般来讲，实现关系是针对类与接口之间的关系而言的

空心三角形和虚线表示