設計模式總是學不會？是時候換個姿勢了

起因

設計模式的由來

設計模式，1977 年有位美國著名建筑大師提出，他叫Christopher Alexander（克里斯托弗.亞歷山大）。他擁有劍橋大學數學碩士學位和建筑學學士學位，以及哈佛大學建筑學博士學位，有“模式它爹”的稱號。

1990 年，軟件工程界開始研討設計模式的話題。1994 年，艾瑞克·伽馬（ErichGamma）、理査德·海爾姆（Richard Helm）、拉爾夫·約翰森（Ralph Johnson）、約翰·威利斯迪斯（John Vlissides）等 4 位作者合作出版了《設計模式：可復用面向對象軟件的基礎》（Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software）一書。

在本教程中收錄了 23 個設計模式，這是設計模式領域里程碑的事件，導致了軟件設計模式的突破。

這 4 位作者在軟件開發領域里也以他們的“四人組”（Gang of Four，GoF）匿名著稱。

什么是設計模式？

它能提高程序員的思維能力、編程能力和設計能力。

它是解決特定問題的一系列套路，有一定的普遍性。

它是一套被反復使用、多數人知曉的、代碼設計經驗的總結。

它可以提高代碼的可重用性、代碼的可讀性和代碼的可靠性以及可擴展性。

它能使程序設計更加標準化，使軟件開發效率大大提高，從而縮短軟件的開發周期

是它是它就是它，編程界的武林秘籍，絕世高手都練過它！

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設計模式的分類
模式一共分為3種不同類型的模式。

創建型模式（Creational patterns）

提供對象創建機制，增加現有代碼的靈活性和重用。

結構型模式（Structural patterns）

解釋如何將對象和類組裝成更大的結構，同時保持結構的靈活性和高效性。

行為型模式（Behavioral patterns）

負責有效的溝通和對象之間的責任分配。

設計模式的七大原則
單一職責原則 (Single Responsibility Principle, SRP)

含義：一個類只負責一個功能領域中的相應職責。

栗子：就像一家公司，團隊中每個人都分工明確。有產品經理，項目經理，技術經理，QA經理等等。

好處：降低類復雜性降低，提高代碼可讀性，提高可維護性。

開閉原則 (Open-Closed Principle, OCP)

含義：軟件模塊應該對擴展開放，對修改關閉。在程序需要進行新增功能的時候，不能去修改原有的代碼，而是新增代碼。

栗子：就像插座一樣，可以給很多不同的電器充電，但是不需要改變插座本身，只要提前把插頭的規格定義好。

好處：為了使程序的擴展性好，易于維護和升級。

里氏代換原則 (Liskov Substitution Principle, LSP)

含義：子類可以擴展父類的功能，但不能改變父類原有的功能。

栗子：正好今天請我去吃小龍蝦，那就說說蝦，它是一種食品。蝦的衍生類很多有南極紅蝦、青蝦、河蝦、草蝦、對蝦、明蝦、龍蝦等，如果衍生類替換了基類的原本方法，如把食品改成了體育用品（那么軟件的基本功能受到影響），就不符合里氏代換原則。

好處：對實現抽象化的具體步驟的規范。

依賴倒轉原則 (Dependence Inversion Principle, DIP)

含義：高層模塊不應該依賴低層模塊，二者都應該依賴其抽象。針對接口編程，而不是針對實現編程。

栗子：以電腦為例,無論主板、CPU、內存、硬件都是在針對接口設計的，如果出現某個局部的配件壞了就只要替換對應的配件就行了。如果針對實現來設計，那么電腦顯示屏壞了就需要把主機也一并換掉。

好處：降低模塊間的耦合。

接口隔離原則 (Interface Segregation Principle, ISP)

含義：使用多個隔離的接口，比使用單個接口要好，將臃腫龐大的接口拆分成更小的接口。

栗子：假設要設計操控機器人的接口，不能只有行動和停止的接口，行動可以拆分成前進，后退，轉向，跳躍，等等，接口拆分可以使組合更多。

好處：提高系統的靈活性和可維護性。

合成復用原則 (Composite Reuse Principle, CRP)

含義：就是能用合成/聚合的地方，絕不用繼承。盡量先使用組合或者聚合等關聯關系來實現，其次才考慮使用繼承關系來實現。

栗子：汽車按“動力源”劃分可分為汽油汽車、電動汽車等；按“顏色”劃分可分為白色汽車、黑色汽車和紅色汽車等。如果同時考慮這兩種分類，其組合就很多。

好處：提高靈活性，降低類與類之間的耦合度。

迪米特法則 (Law of Demeter, LoD)

含義：又叫最少知道原則，一個實體應當盡量少的與其他實體之間發生相互作用，使得系統功能模塊相對獨立。

栗子：智能音箱，只需要把指令告訴智能音箱，智能音箱就會識別指令去調用各種已鏈接的電器，如：我要看湖南衛視，把空調溫度低一點，掃地機器人開啟清掃，等等。智能音箱幫我們解決了要找很多遙控器的煩惱。

好處：降低類之間的耦合，減少對其他類的依賴。

新手誤區
不合理的使用，這個問題很多剛學習的新手都會犯。

就像你手里有一把錘子，所有東西看上去都像釘子。

要對設計模式的使用場景有一定的認識后才使用，不要濫用。

如：輸出一句“hello world”，非要強行給加上各種模式。

問：“為什么”，答：“總感覺少了模式！”。

有以上癥狀的，基本可以判斷中了模式的毒。

總結
本次主要學習了：

設計模式的由來，從建筑而來。

設計模式是什么，大佬的套路。

設計模式的分類，有三大分類。

設計模式的原則，有七大原則。

敲黑板：切記模式雖好，可不要濫用哦。