设计模式内容以及七大设计原则介绍

设计模式内容以及七大设计原则介绍

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1、设计模式在软件中哪里
面向对象(oo)=> 功能模块【设计模式+算法(数据结构)】 => 框架【使用到多种设计模式】 => 架构【服务器集群】

2、拿实际工作经历来看,当一个项目开发完成后,如果客户提出新增功能,如何解决

3、如果项目开发完后,如果程序猿离职,接受维护该项目怎么办

4、在实际项目中使用过那些设计模式,怎样使用,解决了什么问题

5、应用场景 -> 设计模式 -> 剖析原理 -> 分析实现步骤(图解) -> 代码实现 -> 框架或项目源码分析(设计的地方)

6、设计模式的目的
编写软件过程中,面临的来自耦合性、内聚性以及可维护性、可扩展性、重用性、灵活性等多方面的挑战,设计模式是为了让程序(软件)具有更好的

  • 代码重用性
  • 可读性(编程规范性)
  • 可扩展性 (增加新功能时,更方便)
  • 可靠性
  • 高内聚,低耦合

7、设计模式的七大原则:

  • 单一职责原则
  • 接口隔离原则
  • 依赖倒转原则
  • 里氏替换原则
  • 开闭原则ocp
  • 迪米特法则
  • 合成复用原则

8、设计模式的重要性
软件工程中,设计模式是对 软件设计中普遍存在(反复出现) 的各种问题,所提出的解决方案

9、单一职责原则

  • 基本介绍
    对类来说的, 即一个类应该只负责一项职责 ,如类A负责两个不同的职责:职责1,职责2,当职责1需求变更而改变A时,有可能造成职责2执行错误,所以需要将类A的粒度分解为A1, A2(类级别分解,方法级别分解)
  • 注意事项和细节
    a、降低类的复杂度,一个类只负责一项职责
    b、提高类的可读性,可维护性
    c、降低变更引发的风险
    d、通常情况下,应当遵守单一职责原则,只有逻辑足够简单,才可以在代码级违反单一职责原则;只有类中方法数量足够少,可以在方法级别保持单一职责原则

10、接口隔离原则

  • 可独断不应该依赖它不许压得接口,即一个类对另外一个类的依赖应该建立在最小的接口上。
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    类A通过接口Interface1依赖类B,类C通过接口Interface1依赖类D,如果接口interface1对于类A和类C来说不是最小接口,那么类B和类D必须去实现他们不需要的方法
    按照隔离原则应当这样处理:
    将接口interface1拆分为独立的几个接口,类A和类C分别与他们需要的接口建立依赖关系,也就是采用接口隔离原则。改进结果如下:
    2.png

11、依赖倒转原则

依赖倒转原则指的是:

  1. 高层模块不应该依赖底层模块,二者都应该依赖其抽象
  2. 抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象
  3. 依赖倒转的中心思想是 面向接口编程
  4. 依赖倒转原则是基于这样的设计理念:相对于细节的多边形,抽象抽象的东西要稳定的多。以抽象为基础搭建的架构比以细节为基础的架构要稳定的多。在java中,抽象指的是接口或抽象类,细节就是具体的实现类
  5. 使用接口或抽象类的目的是制定好规范,而不涉及任何具体的操作,把展现细节的任务交给他们的实现类去完成

依赖关系传递的三种方式:

  • 接口传递
  • 构造方法传递
  • setter方式传递

注意事项和细节
a、低层模块尽量都要有抽象类或接口,或者或者两者都有,程序稳定性好
b、变量的声明类型尽量是抽象类或接口,这样我们的变量引用和实际对象间,就存在一层缓冲层,利于程序扩展和优化
c、继承时遵循里氏替换原则

12、里氏替换原则

oo 中的继承性的思考和说明:
a、继承包含这样的一层含义:父类中凡是已经实现好的方法,实际上是在设定规范和契约,虽然不强制要求所有的子类必须遵循这些契约,但是如果子类对这些已经实现的方法任意修改,就会对整个继承体系造成破坏
b、继承在给程序设计带来便利的同时,也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵入性,程序的可移植性降低,增加对象的耦合性,如果一个类被其他类所继承,则当这个类需要修改时,必须考虑到所有的子类,并且父类修改后,所有涉及到子类的功能都可能产生故障
c、所以在编程中,如何正确的使用继承? ===>> 里氏替换原则

基本介绍
a、如果对每个类型为T1的对象O1,都有类型为T2的对象O2,是的以T1定义的所有程序P在所以的对象O1都代换成O2时,成簇P的行为没有发生变化,name类型T2是类型T1的子类型,换句话说,所有引用基类的地方必须能透明的使用其子类的对象。
b、在使用继承时,遵循里氏替换原则,在子类中尽量不要重写父类的方法。
c、通用的做法是,原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类 ,原来的继承关系去掉,可以通过聚合,组合,依赖来解决问题。

13、开闭原则

基本介绍
a、开闭原则是编程中最基础、最重要的设计原则
b、一个软件实体如类,模块和函数应该对扩展开放(对提供方),对修改关闭(对使用方)。用抽象构建框架,用实现扩展细节
c、当软件需要变化时,尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化,而不是通过修改现有的代码来实现变化
d、编程中遵循其他原则,以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则
如图所示:
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如果需要扩展新的实体类,那么在if-else中需要添加新的if进行判断,违反了设计模式的ocp原则,即对扩展开放,对修改关闭,即给类新增新功能时,尽量不修改代码或者尽可能少修改代码

14、迪米特法则

基本介绍
a、一个对象应该对其他对象保持最少的了解
b、类与类关系越密切,耦合度越大
c、迪米特法则又叫最少指导原则,即一个类对自己依赖的类知道越少越好。也就是说,对于被依赖的类不管多么复杂,都尽量讲逻辑封装在类的内部。对外除了提供的public方法,不对外泄露任何信息
e、迪米特法则还有一个更简单的定义:只与直接的朋友通信
f、直接朋友:每个对象都会与其他对象有耦合关系,还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不是直接的朋友。也就是说陌生的类最好不要一局部变量的形式出现在类的内部。

注意事项和细节
a、迪米特法则的核心是降低类之间的耦合度
b、注意:由于每个类都减少了不必要的依赖,因此迪米特法则只是要求降低类间(对象间)耦合关系,并不是要求完全没有依赖关系

15、合成复用原则

尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承
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16、设计原则核心思想

a、找出应用中可能需要变化之处,把它们独立出来,不要和那些不需要变化的代码混在一起
b、针对接口编程,而不是针对实现编程
c、为了交互对象之间的松耦合设计而努力