设计模式的分类和六大原则

设计模式的分类

总的来说,设计模式分位三大类:

1. 创建型模式(5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
2. 结构型模式(7种)
   适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式(门面模式)、桥接模式、组合模式、享元模式
3. 行为型模式(11种)
   策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代器模式、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

六大原则

总原则:开闭原则

定义:一个软件实体应该对扩展开放，对修改关闭。

当一个软件实体需要扩展的时候，不要去修改原有的代码，而是去扩展原有的代码。
开闭原则是最基础的一个原则，六大原则都是开闭原则的具体形态。
采用开闭原则的原因:

1. 避免测试复杂化:
   通过扩展实现变化，测试只需要对新增类进行单元测试即可，只需要保证新类提供的方法正确就行。

2. 提高代码复用性:
   避免以后为了修改一个微小的缺陷或增加新功能，却要在整个项目中到处查找相关的代码逐一修改。

3. 提高可维护性:
   开发新功能时，扩展一个类往往比修改一个类更容易。

1. 单一职责原则

定义:有且仅有一个原因引起类的变更

优点:

1. 类的复杂性降低
2. 可读性提高
3. 易维护
4. 修改类引起的风险降低

临界点:

1. 过度的划分会使类剧增,增加系统的复杂度

2. 里氏代换原则

定义:所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象

优点:

1. 提高代码的重用性
2. 提高代码的可拓展性
3. 提高项目的开放性

缺点:

1. 记成是入侵式的,只要继承,就有父类的属性和方法
2. 降低代码灵活性,子类多了父类的约束
3. 增强耦合性,父类的常量/变量/方法改动时,必须考虑子类的修改

四层含义:

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。

3. 依赖倒转原则

定义:

1. 高层模块不应该依赖低层模块,两者都要依赖其抽象(模块间的依赖通过抽象产生,实现类不直接发生依赖)
2. 抽象不应该依赖细节(接口或者抽象类不依赖实现类)
3. 细节可以依赖抽象(实现类依赖接口或抽象类)

处理:

1. 每个类尽量都有接口或者抽象类
2. 变量的表面类型尽量是接口或者抽象类
3. 任何类都不应该从具体类派生
4. 尽量不要复写基类已实现的方法
5. 结合里氏替换原则使用

4. 依赖倒转原则

定义:客户端不应该依赖不需要的接口,类之间的依赖关系应该建立在最小的接口上

四层含义:

1. 接口尽量小,不要出现臃肿的接口
2. 接口要高内聚
3. 只提供访问者需要的方法,每个接口中不存在子类用不到却必须要实现的内容,可以将接口拆分
4. 接口设计限度:设计粒度越小系统越灵活,结构会越复杂,可维护性降低

处理:

1. 一个接口只服务一个子模块或者业务逻辑
2. 尽量压缩接口内的方法,保证都是有用的,避免臃肿
3. 已被污染的接口尽量去修改,若变更风险大,采用适配器模式转化处理
4. 深入了解业务逻辑

5. 迪米特法则(最少知道原则)

定义:一个对象应该对其他对象有最小的了解(低耦合)

含义:

1. 方法尽量不引入类中不存在的对象
2. 尽量不要暴露过多public方法和非晶态public变量,尽量内敛
3. 如果一个方法放在本类中,既不增加类间的关系,也不对本类产生负面影响,就可放置在本类中

总结:

核心观念就是类间解耦，低耦合。其负面影响就是产生了大量的中转或者跳转类，导致系统复杂性提高，也为维护带来了难度。需要反复权衡，既做到结构清晰，又要高内聚低耦合。
如果一个类需要跳转两次以上才能访问到另一个类，就需要想办法重构了。

6. 合成复用原则

定义：是在一个新的对象里面使用一些已有的对象，使其成为新对象的一部分。新对象通过委派达到复用已有功能的效果。

优点：

使用对象的合成/聚合将有助于保持每个类被封装，并被集中在单个任务上。这样类和集成层次会保持较小规模，并且不太可能增长为不可控制的庞然大物

缺点：

通过这种方式复用建造的系统会有较多的对象需要管理；为了能将多个不同的对象作为组合块来使用，必须仔细地对接口进行定义

简单地说：尽量首先使用合成/聚合的方式，而不是使用继承