从古今中外的建造实践中，窥见设计模式的奥秘

引子：设计模式的定义和意义

设计模式是一套可复用的代码设计方法，它提供了一种系统性的方式来解决软件开发中常见的难题。设计模式的本质在于面向对象编程，通过将代码组织成可复用的模块，提高代码的可读性、可维护性和可复用性。

建筑学中的设计模式

建筑学作为人类文明的重要组成部分，有着悠久的历史和丰富的实践经验。其中，一些设计模式早已被应用到建筑实践中，指导着建筑师设计出美观、实用且经得起时间考验的建筑物。

例如：柱梁体系

柱梁体系是建筑中常见的结构模式，它将建筑物的荷载集中传递到柱子上，然后由柱子将荷载传递到地面。这种模式在古希腊建筑中得到了广泛应用，如雅典卫城上的帕台农神庙。柱梁体系不仅赋予建筑物坚固性，还创造出美观的立面，成为建筑史上经典的设计模式。

软件设计中的借鉴

软件设计中，类与对象的关系与建筑中的柱与梁类似。我们可以将类看作柱子，它们负责承载和处理数据；将对象看作梁，它们负责传递和处理消息。柱梁模式在软件设计中的应用可以提高代码的可复用性和可维护性，让代码更加清晰易读。

拱券结构：力量的传递

拱券结构是一种古老的建筑技术，利用拱形结构将荷载传递到两侧支撑点。这种模式在古罗马建筑中得到了广泛应用，如罗马斗兽场。拱券结构能够承受巨大的荷载，并创造出宽敞通透的空间，成为建筑史上伟大的设计模式之一。

软件设计中的启示

在软件设计中，委托模式可以看作拱券结构的借鉴。委托模式通过将任务委派给另一个对象来实现解耦，提高代码的可复用性。例如，在MVC框架中，控制器充当委托者，将请求委派给模型和视图对象处理。

分层架构：有序的组织

分层架构是一种组织软件系统的设计模式，它将系统分为不同的层次，每一层专注于特定功能。这种模式在现代软件开发中得到了广泛应用，如JavaEE体系结构。分层架构可以提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。

建筑学中的对应

在建筑学中，分层结构同样常见。例如，一栋摩天大楼可以分为地基层、结构层、机电层和屋顶层，每一层都有其特定的功能和作用。分层结构可以帮助建筑师组织复杂的设计，并提高施工效率。

面向对象设计原则

除了具体的模式之外，建筑学还为面向对象设计提供了深刻的启示。例如：

• 单一职责原则： 每一栋建筑都应该有一个明确的功能，避免兼顾过多功能。
• 开放/封闭原则： 建筑物应该对扩展开放，但对修改封闭。例如，我们可以很容易地添加或移除建筑物的窗户，而不影响其整体结构。
• 依赖倒置原则： 建筑物的结构应该依赖于抽象接口，而不是具体的实现。例如，我们可以使用不同的材料建造柱子，只要它们满足接口要求即可。

结语：从建筑学到软件设计

设计模式不仅仅是软件开发的专利，它早已融入到人类各行各业的实践中，建筑学就是其中一个典型的例子。通过从建筑学中的设计模式中汲取灵感，我们可以更深入地理解软件设计原则，编写出更具可复用性、可读性、可维护性和可扩展性的代码。

历史的经验和智慧，为我们提供了宝贵的指导。当我们放眼世界，从不同的视角审视问题时，设计模式的本质就会逐渐清晰，软件设计的道路也会变得更加明朗。