设计模式入门(目的、原则、分类)

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(软件)，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)
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

在面向对象的程序的设计和开发过程中时，有七个原则非常重要，此外还有一个法则我们应该尽量去遵守它。

1、单一职责原则（SRP，The Single Responsibility Principle）

一个类，只有一个引起它变化的原因。应该只有一个职责。每一个职责都是变化的一个轴线，如果一个类有一个以上的职责，这些职责就耦合在了一起。这会导致脆弱的设计。当一个职责发生变化时，可能会影响其它的职责。另外，多个职责耦合在一起，会影响复用性。例如：要实现逻辑和界面的分离。

2、开放封闭原则（OCP，The Open Closed Principle）

开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。

3、里氏替换原则（LSP，The Liskov Substitution Principle）

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)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，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍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。

(子类可以替换父类并且出现在父类能够出现的任何地方, 在这个原则中父类应尽可能使用接口或者抽象类来实现)

里氏替换原则通俗的来讲就是：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。它包含以下4层含义：

1、子类可以实现父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法。
2、子类中可以增加自己特有的方法。
3、当子类的方法重载父类的方法时，方法的前置条件（即方法的形参）要比父类方法的输入参数更宽松。
4、当子类的方法实现父类的抽象方法时，方法的后置条件（即方法的返回值）要比父类更严格。

4、依赖倒置原则（DIP，The Dependency Inversion Principle）

依赖：在程序设计中，如果一个模块a使用/调用了另一个模块b，我们称模块a依赖模块b。

高层模块与低层模块：往往在一个应用程序中，我们有一些低层次的类，这些类实现了一些基本的或初级的操作，我们称之为低层模块；另外有一些高层次的类，这些类封装了某些复杂的逻辑，并且依赖于低层次的类，这些类我们称之为高层模块。

依赖倒置原则的核心思想是面向接口编程，不应该面向实现类编程。
在实际编程中，要做到下面几点：

1. 低层模块尽量都要有抽象类或接口，或者两者都有。
2. 抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象
3. 变量的声明类型尽量是抽象类或接口。
4. 使用继承时遵循里氏替换原则。
5. 使用接口或抽象的目的是制定规范，而不涉及任何具体的操作，把展现细节的任务交给实现类去完成。

5、接口分离原则（ISP，The Interface Segregation Principle）

接口隔离原则的含义是：建立单一接口，不要建立庞大臃肿的接口，尽量细化接口，接口中的方法尽量少。
采用接口隔离原则对接口进行约束时，要注意以下几点：

• 接口尽量小，但是要有限度。对接口进行细化可以提高程序设计灵活性是不挣的事实，但是如果过小，则会造成接口数量过多，使设计复杂化。所以一定要适度。
• 为依赖接口的类定制服务，只暴露给调用的类它需要的方法，它不需要的方法则隐藏起来。只有专注地为一个模块提供定制服务，才能建立最小的依赖关系。
• 提高内聚，减少对外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

6、迪米特法则（LoD，The Law of Demeter、LKP）

也可以叫 最少知道原则，即是说：一个实体应当尽量少的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。

7、合成复用原则

当要扩展类的功能时，优先考虑使用组合，而不是继承。这条原则在 23 种经典设计模式中频繁使用，如：代理模式、装饰模式、适配器模式等。可见江湖地位非常之高！
这也是面向对象中的一个重要原则。

设计原则核心思想：

1、把可能会变化的部分取出(独立出来)并封装起来，好让其他部分不会受到影响。

2、针对接口编程，而不是针对实现编程。

3、多个组合，少用继承。

设计模式的分类

总体来说设计模式分为三大类：

创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

其实还有两类：并发型模式和线程池模式

 

参考与推荐：

1、设计模式总结