设计模式(一)--设计原则

此系列只是对《大话设计模式》的巩固总结。

在理解设计模式之前,需要理解几个:面向对象的设计原则

  1. 单一职责:一个类只专注于做一件事。
  2. 里氏替换:基类存在的地方,子类可以将其替换。
  3. 依赖倒置:实现尽量依赖抽象,不依赖具体实现。
  4. 接口隔离:为使用者提供尽可能小的的单独接口,而不是大而全。
  5. 迪米特法则: 一个实体尽可能少的与其他实体发生相互作用。
  6. 开闭原则:面向扩展开放、面向修改关闭。
  7. 组合/聚合:尽量使用组合聚合达到复用的目的, 尽量少用继承。

理解:个人理解,众多设计原则与设计模式的基础是对需要实现目标合理抽象及分类。合理的选择和使用设计模式,前提是对自己需要实现的东西合理的抽象,并且准确的分类。加上对一种编程语言的熟练运用,可创作出比较美观的代码

单一职责:一个类只负责一项职责,这里的关键是对职责的描述。如果对职责描述是细化还是一定概括性,这就一定程度的取决项目需求了。过于细化将会产生大量的类,如果公司没有好的文档管理策略+较好统一的编程风格+熟练的编程人员 , 结果是生产的细而全的类并不一定好用。如果纯粹站在代码层面来看,遵守单一原则,对于后续代码扩展,维护有很多好处的。但死磕这儿,可能在设计阶段,导致过度设计。需要设计人员,对公司的业务方向、项目方向有较好的理解,准确把握职责划分

里氏替换:软件中基类对象替换为子类对象,程序不会出现异常。(大牛总结)这里强调的思想:子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能

  • 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。
  • 子类中可以增加自己特有的方法。
  • 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。
  • 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。

依赖倒置:高层模块不应该依赖底层模块,二者都应该依赖抽象;抽象不依赖细节;细节应该依赖抽象。反应到代码中,一个高层类强耦合了一个底层类,--依赖倒置原则--,这里介绍的很清晰。思想:面向接口编程,参与协作开发的人越多、项目越庞大,采用依赖导致原则的意义就越重大。现在很流行的TDD开发模式就是依赖倒置原则最成功的应用。

接口隔离原则:过多的类不应依赖一个大而多接口。将大而多的接口拆分,按需实现。

  • 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。

迪米特法则:只与直接的朋友通信。首先来解释一下什么是直接的朋友: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则不是直接的朋友。也就是说,陌生的类最好不要作为局部变量的形式出现在类的内部。你和女盆友就是直接盆友,和她闺蜜就不是,有什么事,直接和她讲,不要直接找她闺蜜(捂脸)。

开闭原则:修改封闭、扩展开放。这里和依赖倒置有一些相似之处,对于会有变化的地方进行抽象化,用实现扩展细节。这样对于修改某一个实现的细节,并不影响其他。而对于需要添加扩展的功能,新增抽象的实现即可。开闭应该是软件设计的最终原则,无论是类,还是模块。

组合聚合原则:相对的是继承,继承需要遵循里氏原则。继承复用破坏数据封装性,将基类的实现细节全部暴露给了派生类,基类的内部细节常常对派生类是透明的,白箱复用;虽然简单,但不安全,不能在程序的运行过程中随便改变;基类的实现发生了改变,派生类的实现也不得不改变;从基类继承而来的派生类是静态的,不可能在运行时间内发生改变,因此没有足够的灵活性。组合/聚合复用原则可以使系统更加灵活,类与类之间的耦合度降低,一个类的变化对其他类造成的影响相对较少,因此一般首选使用组合/聚合来实现复用。


最后贴一段大牛精辟的总结:

    最后说明一下如何去遵守这六个原则。对这六个原则的遵守并不是是和否的问题,而是多和少的问题,也就是说,我们一般不会说有没有遵守,而是说遵守程度的多少。任何事都是过犹不及,设计模式的六个设计原则也是一样,制定这六个原则的目的并不是要我们刻板的遵守他们,而需要根据实际情况灵活运用。对他们的遵守程度只要在一个合理的范围内,就算是良好的设计。我们用一幅图来说明一下。

        图中的每一条维度各代表一项原则,我们依据对这项原则的遵守程度在维度上画一个点,则如果对这项原则遵守的合理的话,这个点应该落在红色的同心圆内部;如果遵守的差,点将会在小圆内部;如果过度遵守,点将会落在大圆外部。一个良好的设计体现在图中,应该是六个顶点都在同心圆中的六边形。

        在上图中,设计1、设计2属于良好的设计,他们对六项原则的遵守程度都在合理的范围内;设计3、设计4设计虽然有些不足,但也基本可以接受;设计5则严重不足,对各项原则都没有很好的遵守;而设计6则遵守过渡了,设计5和设计6都是迫切需要重构的设计。

         到这里,设计模式的六大原则就写完了。主要参考书籍有《设计模式》《设计模式之禅》《大话设计模式》以及网上一些零散的文章,但主要内容主要还是我本人对这六个原则的感悟。写出来的目的一方面是对这六项原则系统地整理一下,一方面也与广大的网友分享,因为设计模式对编程人员来说,的确非常重要。正如有句话叫做一千个读者眼中有一千个哈姆雷特,如果大家对这六项原则的理解跟我有所不同,欢迎留言,大家共同探讨。


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