构筑软件开发的制胜基石：23种设计模式扫盲指南（上）

2023-10-21 14:30:35

走近设计模式的七大准则

软件开发的世界浩瀚而复杂，就像拼凑一张宏伟的拼图。而设计模式正是这块拼图中不可或缺的碎片，它们指导着我们如何以优雅、可扩展和可维护的方式构建软件系统。

在踏入设计模式的大门之前，让我们先揭开它们的核心原则——七大准则。掌握这些准则将为理解和应用设计模式奠定坚实的基础。

单一职责原则 (SRP) ：确保每个类或模块只专注于一项单一的任务，就像一个尽职尽责的员工，只专注于自己的职责，不越界干涉他人的工作。
开放/封闭原则 (OCP) ：让软件系统对外开放扩展，而对修改封闭。这意味着，我们可以自由添加新功能，而不必修改现有代码，就像给房子加建一个房间，无需拆掉整个建筑。
里氏替换原则 (LSP) ：子类应该能够无缝地替代父类，就像替补球员可以完美融入球队，不破坏比赛的节奏和规则。
依赖倒置原则 (DIP) ：高层模块不应该直接依赖于低层模块，而是通过抽象来建立联系。这就像一个管理者与员工的关系，管理者关心的是结果，而非具体的实现细节。
接口隔离原则 (ISP) ：使用多个专门的接口比一个庞大的通用接口更好，就像一辆汽车由多个独立的部件组成，每个部件都有自己的职责，协同工作。
迪米特法则 (LOD) ：一个类只应该关注与自己直接相关的事务，就像一个八卦记者只应该关注娱乐圈的新闻，对其他领域的八卦一概不知。
合成/聚合复用原则 (CARP) ：通过组合或聚合其他类来复用代码，就像拼乐高一样，用现有的模块构建出复杂的结构，而非从头开始创建新的模块。

这七大准则为设计模式提供了坚实的理论基础，理解它们将帮助我们在实际开发中更有章法，避免陷入混乱和错误。

创建型设计模式：从无到有的艺术

创作型设计模式是构建对象的神奇工具包，就像雕塑家手中的刻刀，让我们从无到有，塑造出所需的软件实体。

这些模式赋予我们创建对象的灵活性、可扩展性和可维护性，让代码更易于适应不断变化的需求。

结构型设计模式：构建系统的骨架

结构型设计模式是软件系统的骨架，为对象和类之间的关系提供了清晰的组织结构，就像建筑师为高楼大厦构建的框架。

适配器模式 (Adapter) ：将一个类的接口转换成另一个类所期望的接口，就像翻译将不同的语言转换成相同的含义。
装饰器模式 (Decorator) ：动态地给一个对象添加新的功能，就像给一件衣服加上饰品，丰富其外观和功能，而无需改变其基本结构。
代理模式 (Proxy) ：为另一个对象提供一个替代或间接的访问，就像秘书为老板安排日程，控制对老板的访问。
观察者模式 (Observer) ：定义了一种一对多的依赖关系，当一个对象发生改变时，所有依赖它的对象都会收到通知并自动更新，就像股票市场中的投资者密切关注股票价格的涨跌。
策略模式 (Strategy) ：定义了一系列算法，并将它们封装成不同的类，以便可以在运行时切换算法，就像赛车手根据赛道状况选择不同的驾驶策略。
模板方法模式 (Template Method) ：定义一个算法的骨架，允许子类在不改变算法结构的情况下重定义算法的某些步骤，就像食谱提供了一道菜的基本步骤，而厨师可以根据自己的口味进行调整。
命令模式 (Command) ：将一个请求封装成一个对象，以便可以参数化其他对象、记录请求、撤销请求等，就像遥控器中的按钮，每个按钮代表一个命令，触发不同的动作。