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
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
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