设计模式简述

• 设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的。

• 设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。

• 设计模式是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。

• 设计模式可以完美地解决很多问题，每种模式在现实中都有相应的原理来与之对应，每种模式都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。

六大原则

单一职责原则 SRP（Single Responsibility Principle）

一个类只负责一个功能领域的职责。各个职责的程序改动，不影响其它程序。

优点：降低类和类的耦合，提高可读性，增加可维护性和可拓展性，降低可变性的风险。

里氏替换原则 LSP（liskov substitution principle）

使用的基类可以在任何地方使用继承的子类，完美的替换基类。子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。子类可以实现父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法，子类中可以增加自己特有的方法。

优点：增加程序的健壮性，即使增加了子类，原有的子类还可以继续运行，互不影响。

依赖倒置原则 DIP（dependence inversion principle）

要针对接口编程，而不是针对实现编程。高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，他们都应该依赖于抽象，抽象不应该依赖于具体实现，具体实现应该依赖于抽象。

优点：可以减少需求变化带来的工作量，做并行开发更加友好。

接口隔离原则 ISP（interface segregation principle）

类和类之间应该建立在最小接口的上。使用多个专门的接口，而不使用单一的总接口，即客户端不应该依赖那些它不需要的接口。每一个接口应该承担一种相对独立的角色。注意控制接口的粒度.

优点：提高程序的灵活度，提高内聚，减少对外交互，使得最小的接口做最多的事情。

迪米特法则（law of demeter LOD）

一个对象应当对其他对象有尽可能少地关联，简称类间解耦。一个类尽量减少自己对其他对象的依赖，原则是低耦合，高内聚，只有使各个模块之间的耦合尽量的低，才能提高代码的复用率。

优点：低耦合，高内聚。使类与类之间保持松散的耦合关系。

开放封闭原则（open closed principle）

思想：尽量通过扩展软件实体来解决需求变化，而不是通过修改已有的代码来完成变化。一个软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。

优点：单一原则告诉我们，每个类都有自己负责的职责，里氏替换原则不能破坏继承关系的体系。

23 种设计模式

创建型模式

主要特点是“将对象的创建与使用分离”。可以降低系统的耦合度，使用者不需要关注对象的创建细节，对象的创建由相关的工厂来完成。

• 工厂模式（Factory）：定义一个用于创建产品的接口，由子类决定生产什么产品。
• 抽象工厂模式（Abstract Factory）：提供一个创建产品族的接口，其每个子类可以生产一系列相关的产品。
• 单例模式（Singleton）：某个类只能生成一个实例，该类提供了一个全局访问点供外部获取该实例，其拓展是有限多例模式。
• 建造者模式（Builder）：将一个复杂对象分解成多个相对简单的部分，然后根据不同需要分别创建它们，最后构建成该复杂对象。
• 原型模式（Prototype）：将一个对象作为原型，通过对其进行复制而克隆出多个和原型类似的新实例。

结构型模式

关注类和对象的组合，采用继承的概念来组合接口和定义组合对象。它分为类结构型模式和对象结构型模式，前者采用继承机制来组织接口和类，后者釆用组合或聚合来组合对象。

• 适配器模式（Adapter）：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。
• 桥接模式（Bridge）：将抽象与实现分离，使它们可以独立变化。它是用组合关系代替继承关系来实现的，从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。
• 组合模式（Composite）：将对象组合成树状层次结构，使用户对单个对象和组合对象具有一致的访问性。
• 装饰器模式（Decorator）：动态地给对象增加一些职责，即增加其额外的功能。
• 外观模式（Facade）：为多个复杂的子系统提供一个一致的接口，使这些子系统更加容易被访问。
• 享元模式（Flyweight）：运用共享技术来有效地支持大量细粒度对象的复用。
• 代理模式（Proxy ）：为某对象提供一种代理以控制对该对象的访问。即客户端通过代理间接地访问该对象，从而限制、增强或修改该对象的一些特性。

行为型模式

行为型模式用于描述程序在运行时复杂的流程控制，即描述多个类或对象之间怎样相互协作共同完成单个对象都无法单独完成的任务，它涉及算法与对象间职责的分配。

行为型模式分为类行为模式和对象行为模式，前者采用继承机制来在类间分派行为，后者采用组合或聚合在对象间分配行为。

• 模板方法（Template）模式：定义一个操作中的算法骨架，将算法的一些步骤延迟到子类中，使得子类在可以不改变该算法结构的情况下重定义该算法的某些特定步骤。
• 策略（Strategy）模式：定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换，且算法的改变不会影响使用算法的客户。
• 命令（Command）模式：将一个请求封装为一个对象，使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。
• 职责链（Chain of Responsibility）模式：把请求从链中的一个对象传到下一个对象，直到请求被响应为止。通过这种方式去除对象之间的耦合。
• 状态（State）模式：允许一个对象在其内部状态发生改变时改变其行为能力。
• 观察者（Observer）模式：多个对象间存在一对多关系，当一个对象发生改变时，把这种改变通知给其他多个对象，从而影响其他对象的行为。
• 中介者（Mediator）模式：定义一个中介对象来简化原有对象之间的交互关系，降低系统中对象间的耦合度，使原有对象之间不必相互了解。
• 迭代器（Iterator）模式：提供一种方法来顺序访问聚合对象中的一系列数据，而不暴露聚合对象的内部表示。
• 访问者（Visitor）模式：在不改变集合元素的前提下，为一个集合中的每个元素提供多种访问方式，即每个元素有多个访问者对象访问。
• 备忘录（Memento）模式：在不破坏封装性的前提下，获取并保存一个对象的内部状态，以便以后恢复它。
• 解释器（Interpreter）模式：提供如何定义语言的文法，以及对语言句子的解释方法，即解释器。