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,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,称为可维护性)
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
设计模式常用的七大原则有:
1.单一职责原则
1.1基本介绍
对类来说的,即一个类应该只负责一项职责。如果A负责两个不同职责:职责1,职责2.当职责1需求变更而改变A时,可能造成职责2执行错误,所以需要将类A的粒度分解为A1,A2
1.2注意事项和细节
(1)降低类的复杂度,一个类只负责一项职责。
(2)提高类的可读性,可维护性
(3)降低变更引起的风险
(4)通常情况下,我们应当遵守单一职责原则,只有逻辑足够简单,才可以在代码级违反单一职责原则;只有类中方法数量足够少,可以在方法级别保持单一职责原则
2.接口隔离原则
2.1基本介绍
客户端不应该依赖它不需要的接口,即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上
3.依赖倒置原则
3.1基本介绍
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
依赖倒置的中心思想是面向接口编程
使用接口或抽象类的目的是制定好规范,而不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
3.2注意事项和细节
(1)低层模块尽量都要有抽象类或接口,或者两者都有,程序稳定性更好
(2)变量的声明类型尽量是抽象类或接口,这样我们的变量引用和实际对象间,就存在一个缓冲层,利于程序扩展和优化
(3)继承时遵循里式替换原则
4.里式替换原则
4.1基本介绍
继承在给程序设计带来便利的同时,也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵入性,程序的可移植性降低,增加对象间的耦合性,如果一个类被其他的类所继承,则当这个类需要修改时,必须考虑到所有的子类,并且父类修改后,所有涉及到子类的功能都有可能产生故障,如何正确的使用继承,于是便提出了里式替换原则。
所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象
在使用继承时,遵循里式替换原则,在子类中尽量不要重写父类的方法
里式替换原则告诉我们,继承实际上让两个类耦合性增强了,在适当的情况下,可以通过聚合,组合,依赖来解决问题
4.2注意事项和细节
为了子类不重写父类中的方法,通用的做法是:原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类,原有的继承关系去掉,采用依赖,聚合,组合等关系代替
5.开闭原则
5.1基本介绍
是编程中最基础、最重要的设计原则
一个软件实体如类,模块和函数应该对扩展开放,对修改关闭。用抽象构建框架,用实现扩展细节
当软件修改变化时,尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化,而不是通过修改已有的代码来实现变化
编程中遵循其他原则,以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则
6.迪米特法则
6.1基本介绍
一个对象应该对其他对象保持最少的了解
类与类关系越密切,耦合度越大
迪米特法则又叫最少知道原则,即一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说,对于被依赖的类不管多么复杂,都尽量将逻辑封装在类的内部。对外除了提供的public方法,不对外泄露任何信息
迪米特法则还有个更简单的定义:只与直接的朋友通信
直接的朋友:每个对象都会与其他对象有耦合关系,只要两个对象之间有耦合关系,我们就说这两个对象之间是朋友关系。耦合的方式很多,依赖,关联,组合,聚合等。其中,我们称出现成员变量,方法参数,方法返回值中的类为直接的朋友,而出现在局部变量中的类不是直接的朋友。也就是说,陌生的类最好不要以局部变量的形式出现在类的内部
6.2注意事项和细节
核心是降低类之间的耦合
由于每个类都减少不了必要的依赖,因此迪米特法则只是要求降低类间(对象间)耦合关系,并不是要求完全没有依赖关系
7.合成复用原则(补充)
7.1基本介绍
尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承
本文探讨了设计模式在编程中的关键作用,包括提高代码重用性、可读性、扩展性和可靠性,以及遵循单一职责、接口隔离、依赖倒置等原则。通过理解并应用这些原则,程序员可以创建高内聚、低耦合的代码,有效应对维护和扩展挑战。
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