设计模式

一、模式定义和分类：

1.模式的诞生与定义：

Alexander给出了关于模式的经典定义：每个模式都描述了一个在我们的环境中不断出现的问题，然后描述了该问题的解决方案的核心，通过这种方式，我们可以无数次地重用那些已有的解决方案，无需再重复相同的工作。

A pattern is a solution to aproblem in a context

模式是在特定环境中解决问题的一种方案

2.软件模式：

软件模式是将模式的一般概念应用于软件开发领域，即软件开发的总体指导思路或参照样板。软件模式并非仅限于设计模式，还包括架构模式、分析模式和过程模式等，实际上，在软件生存期的每一个阶段都存在着一些被认同的模式。

软件模式可以认为是对软件开发这一特定“问题”的“解法”的某种统一表示，它和Alexander所描述的模式定义完全相同，即软件模式等于一定条件下的出现的问题以及解法。软件模式的基础结构由4个部分构成：问题描述、前提条件（环境或约束条件）、解法和效果。

3.设计模式的定义：

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。

4.设计模式的基本要素：

设计模式一般有如下几个基本要素：模式名称、问题、目的、解决方案、效果、实例代码和相关设计模式，其中的关键元素包括以下四个方面：

模式名称 (Pattern name) 问题 (Problem) 解决方案 (Solution) 效果 (Consequences)

二、设计模式分类：

1.根据其目的（模式是用来做什么的）可分为创建型(Creational)，结构型(Structural)和行为型(Behavioral)三种：

    创建型模式主要用于创建对象。

  结构型模式主要用于处理类或对象的组合。

行为型模式主要用于描述对类或对象怎样交互和怎样分配职责。

根据范围，即模式主要是用于处理类之间关系还是处理对象之间的关系，可分为类模式和对象模式两种：

类模式处理类和子类之间的关系，这些关系通过继承建立，在编译时刻就被确定下来，是属于静态的。

对象模式处理对象间的关系，这些关系在运行时刻变化，更具动态性。

2.总体来说设计模式分为三大类：

创建型模式，共五种：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。

结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、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。

其实还有两类：并发型模式和线程池模式。

二、面向对象设计模式的六大原则

1、开闭原则（Open Close Principle）

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。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，抽象化是开闭原则的关键。

2、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）

里氏代换原则(LiskovSubstitution 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(父类)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(父类)，软件单位的功能不受到影响时，基类(父类)才能真正被复用，而衍生类也能够在基类(父类)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(父类)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、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）

这个是开闭原则的基础，高层模块不应该依懒低层模块，它们都应该依懒抽象。具体内容：真对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体或者针对接口编程，不要对实现编程。

4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

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。还可以降低类之间的耦合度，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。所以我们要把握软件工程中一个原则“高内聚，低藕合”。

5、迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）

为什么叫最少知道原则，就是说：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（Composite Reuse Principle）

合成复用原则又称为组合/聚合复用原则，尽量使用对象组合，而不是继承来达到复用的目。在面向对象设计中，可以通过两种基本方法在不同的环境中复用已有的设计和实现，即通过组合/聚合关系或通过继承。组合/聚合(类与类之间的耦合度较低)，因此一般首选使用组合/聚合来实现复用；其次才考虑继承，在使用继承时，需要严格遵循里氏代换原则。