1、设计模式

设计模式(Design pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、

保证代码可靠性。 毫无疑问,设计模式于己于他人于系统都是多赢的,设计模式使代码编制真正工程化,设计模式是软件工程的基石,如同大厦的一块块砖石一样。

项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题,每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应,每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,

以及该问题的核心解决方案,这也是它能被广泛应用的原因。

二、设计模式分类

  1、创建型模式

前面讲过,社会化的分工越来越细,自然在软件设计方面也是如此,因此对象的创建和对象的使用分开也就成为了必然趋势。因为对象的创建会消耗掉系统的很多资源,所以单独对对象的创建进行研究,从而能够高效地创建对象就是创建型模式要探讨的问题。这里有6个具体的创建型模式可供研究,它们分别是:

简单工厂模式(Simple Factory);

工厂方法模式(Factory Method);

抽象工厂模式(Abstract Factory);

创建者模式(Builder);

原型模式(Prototype);

单例模式(Singleton)。

说明:严格来说,简单工厂模式不是GoF总结出来的23种设计模式之一。

  2 、结构型模式

在解决了对象的创建问题之后,对象的组成以及对象之间的依赖关系就成了开发人员关注的焦点,因为如何设计对象的结构、继承和依赖关系会影响到后续程序的维护性、代码的健壮性、耦合性等。对象结构的设计很容易体现出设计人员水平的高低,这里有7个具体的结构型模式可供研究,它们分别是:

外观模式(Facade);

适配器模式(Adapter);

代理模式(Proxy);

装饰模式(Decorator);

桥模式(Bridge);

组合模式(Composite);

享元模式(Flyweight)

  3、行为型模式

在对象的结构和对象的创建问题都解决了之后,就剩下对象的行为问题了,如果对象的行为设计的好,那么对象的行为就会更清晰,它们之间的协作效率就会提高,这里有11个具体的行为型模式可供研究,它们分别是:

模板方法模式(Template Method);

观察者模式(Observer);

状态模式(State);

策略模式(Strategy);

职责链模式(Chain of Responsibility);

命令模式(Command);

访问者模式(Visitor);

调停者模式(Mediator);

备忘录模式(Memento);

迭代器模式(Iterator);

解释器模式(Interpreter)。

三、设计模式的六大原则

  1、开放封闭原则

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。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类,后面的具体设计中我们会提到这点。

  2、里氏代换原则

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。

  3、依赖倒置原则

这个是开闭原则的基础,具体内容:是对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。

  4、接口隔离原则

这个原则的意思是:使用多个隔离的接口,比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思,从这儿我们看出,其实设计模式就是一个软件的设计思想,

从大型软件架构出发,为了升级和维护方便。所以上文中多次出现:降低依赖,降低耦合。

  5、迪米特法则(最少知道原则)

 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。

  6、合成复用原则

 原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。

四、设计模式

  1、工厂模式

工厂模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

意图:

定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。Factory Method 使一个类的实例化延迟到其子类。 

适用性:

当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。

当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。

当类将创建对象的职责委托给多个子类中的某一个。

  简单工厂模式

初步了解设计模式

class ShapeFactory(object):
    '''工厂类'''

    def getShape(self):
      return self.shape_name

class Circle(ShapeFactory):

  def __init__(self):
    self.shape_name = "Circle"
  def draw(self):
    print('draw circle')

class Rectangle(ShapeFactory):
  def __init__(self):
    self.shape_name = "Retangle"
  def draw(self):
    print('draw Rectangle')

class Shape(object):
  '''接口类,负责决定创建哪个ShapeFactory的子类'''
  def create(self, shape):
    if shape == 'Circle':
      return Circle()
    elif shape == 'Rectangle':
      return Rectangle()
    else:
      return None


fac = Shape()
obj = fac.create('Circle')
obj.draw()
obj.getShape()

简单工厂

简单工厂