设计模式介绍

       设计模式（Design Pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。

一、设计模式简介

       设计模式（Design pattern）代表了最佳的实践，通常被有经验的面向对象的软件开发人员所采用。设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的。

二、设计模式的重要性

       在软件工程中，设计模式是对软件设计中普遍存在（反复出现）的各种问题所提出的解决方案。这个术语是由埃里希.伽玛等人在1990年从建筑设计领域引入到计算机科学的。

        设计模式是程序员在面对同类软件工程设计问题所总结出来的有用的经验，模式不是代码，而是某类问题的通用解决方案，设计模式代表了最佳的实践，这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段实践的试验和错误总结出来的。设计模式的本质是提高了软件的维护性、通用性和扩展性，并降低软件的复杂度。设计模式并不局限于某种语言。

三、设计模式的目的

         编写软件过程中，程序员面临着耦合性、内聚性、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）具有更好的  1）代码重用性、2）可读性、3）可扩展性、4）可靠性、5）使程序呈现高内聚、低耦合的特性。

四、设计模式的七大原则

    设计模式的原则，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。设计模式常用的七大设计原则有：1）单一职责原则；2）接口隔离原则；3）依赖倒置原则；4）里氏替换原则；5）开闭原则；6）迪米特法则；7）合成复用原则。在这里先介绍这七大原则的概念，后面的文章会对这七大设计原则进行详细介绍

4.1单一职责原则

        对类来说，即一个类应该只负责一项职责，如类A负责两个不同职责：职责1、职责2，当职责1需求变更而改变类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。

4.2接口隔离原则

        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 ，另外一个意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。

4.3依赖倒置原则

       依赖倒置原则是指高层模块不应该依赖底层模块，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。

       依赖倒置原则是基于这样的设计理念：相对于细节的多变性，抽象的东西要稳定得多，以抽象为基础搭建的架构比细节为基础的架构要稳定的多。在Java中，抽象指的是接口或抽象类，细节就是具体的实现类。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。

      依赖倒置原则简单一句话就是：针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

4.4里氏替换原则

        里氏代换原则是面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。LSP 是继承复用的基石，只有当派生类可以替换掉基类，且软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而派生类也能够在基类的基础上增加新的行为。

       里氏代换原则是对开闭原则的补充。实现开闭原则的关键步骤就是抽象化，而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。

       里氏替换原则告诉我们，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。在使用继承时，遵循里氏替换原则，在子类中尽量不要重写父类的方法。

4.5开闭原则

        开闭原则是编程中最基础、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（提供方），对修改关闭（使用方），用抽象构建框架，用实现扩展细节。当软件需要变化时，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。

4.6迪米特法则

      迪米特法则又叫最少知道原则，它是指一个实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

4.7合成复用原则

      合成复用原则是指尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

五、23种设计模式

       根据设计模式的参考书 Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software 中所提到的，总共有 23 种设计模式。这些模式可以分为三大类：创建型模式（Creational Patterns）、结构型模式（Structural Patterns）、行为型模式（Behavioral Patterns）。

创建型模式：单例模式、工厂模式、原型模式、建造者模式、抽象工厂模式

结构型模式：适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式

行为型模式：模板方法模式、命令模式、访问者模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式

六、设计原则核心思想

1）找出应用中可能需要变化之处，把它们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混在一起

2）针对接口编程，而不是针对实现编程

3）为了交互对象之间的松耦合设计而努力

 

 

 

 

七大设计原则链接：

单一职责原则、接口隔离原则、依赖倒置原则、里氏替换原则、开闭原则、迪米特法则、合成复用原则

设计模式分为三大类，共23种

创建型模式：单例模式、简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、原型模式、建造者模式

结构型模式：适配器模式、桥接模式、装饰者模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式

行为型模式：模板方法模式、命令模式、访问者模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式