00-设计模式简介

体会设计模式

设计模式是中级程序员向高级程序员过渡的关键，跨不过这道坎，无论有多少经验，你都不会真正体会到编程之美。

那么什么是设计模式？简单的说就是 套路、招数，和搏击中的套路和招数是一个意思。

我们学习一门语言（例如java），基本语法类似于搏击中的基本功（类似直拳、勾拳、侧踢），而设计模式则类似于组合技。

搏击中的组合技适合不同的场景，例如倒地的时候，如果对手的关节处于合适的位置，专业的格斗家会选择一个“十字绞”来完成一次绝杀。这个“十字绞”在搏击中被称为套路，如果用科学的语言说，这就是一个模式，可被称为“搏击模式”。而所谓的“搏击模式”就是无数的搏击家，在搏击实践中，总结出的，应对特殊场景下“最佳”搏击实践。

类似的，中国象棋中也有很多模式，例如“马后炮”、“连环马”等。

而《孙子兵法》、《三十六计》就讲解“战争模式”的书。

而设计模式，直白地说就是编程中的模式，它是过去的优秀程序员总结出的，面对特定编程问题的特殊“招式”，最佳实践。

设计模式在程序员的面试中会被考到，通常是介绍其原理并说出优缺点。或者对比几个比较相似的模式的异同点。在笔试中可能会出现画出某个设计模式的 UML 图这样的题。虽说面试中占的比重不大，但并不代表它不重要。

恰恰相反，设计模式对于程序员而言相当重要，它是我们写出优秀程序的保障。设计模式与程序员的架构能力与阅读源码的能力息息相关，非常值得我们深入学习。

面向对象的特点是可维护、可复用、可扩展、灵活性好，它真正强大的地方在于：随着业务变得越来越复杂，面向对象依然能够使得程序结构良好，而面向过程却会导致程序越来越臃肿。

让面向对象保持结构良好的秘诀就是 设计模式。

设计模式的六大原则

设计模式的世界丰富多彩，比如生产一个个「产品」的工厂模式，衔接两个不相关接口的适配器模式，用不同的方式做同一件事的策略模式，构建步骤稳定、根据构建过程的不同配置构建出不同对象的建造者模式等。

设计模式基于六大原则：

• 开闭原则（Open Closed Principle）：
  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。简言之，是为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，

• 单一职责原则（Single Responsibility Principle）：一个类只做一件事，一个类应该只有一个引起它修改的原因。

• 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle ）：子类应该可以完全替换父类。也就是说在使用继承时，只扩展新功能，而不要破坏父类原有的功能。
  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。

• 依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle）：细节应该依赖于抽象，抽象不应依赖于细节。把抽象层放在程序设计的高层，并保持稳定，程序的细节变化由低层的实现层来完成。

• 迪米特法则（Law of Demeter）：又名「最少知道原则」，一个类不应知道自己操作的类的细节，换言之，只和朋友谈话，不和朋友的朋友谈话。
  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。

• 接口隔离原则（Interface Segregation Principle）：不要建立臃肿庞大的接口。
  使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。它还有另外一个意思是：降低类之间的耦合度。由此可见，其实设计模式就是从大型软件架构出发、便于升级和维护的软件设计思想，它强调降低依赖，降低耦合。

所有的设计模式都是为了程序能更好地满足这六大原则。

设计模式分类

设计模式一共有 23 种，总体来说设计模式分为三大类：

• 创建型模式：对象实例化的模式，用于对象的创建对业务或应用逻辑是强依赖，或者创建的创景比较复杂的场景。

  • 工厂方法模式(Factory Pattern)
  • 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)
  • 单例模式(Singleton Pattern)
  • 建造者模式(Builder Pattern)
  • 原型模式(Prototype Pattern)（不常用）。

• 把类或对象结合在一起形成一个更大的结构。一般是解决不同的类之间有不同关系的情况。

  • 适配器模式(Adapter)
  • 装饰器模式(Decorator Pattern)
  • 代理模式()
  • 桥接模式(Bridge Pattern)
  • 外观模式(Facade Pattern)（不常用）
  • 组合模式(Composite Pattern)（不常用）
  • 享元模式(Flyweight Pattern)（不常用）
  • 装饰模式是为了 增强功能或添加功能，代理模式主要是为了加以控制。

• 类和对象如何交互，及划分责任和算法。

  • 策略模式(Strategy Pattern)
  • 模板方法模式(Template Pattern)
  • 观察者模式(Observer Pattern)
  • 迭代器模式(Iterator Pattern)
  • 责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)
  • 状态模式(State Pattern)
  • 命令模式(Command Pattern)（不常用）
  • 备忘录模式(Memento Pattern)（不常用）
  • 访问者模式(Visitor Pattern)（不常用）
  • 中介者模式(Mediator Pattern)（不常用）
  • 解释器模式(Interpreter Pattern)（不常用）

• 其实还有两类：并发型模式和线程池模式。