管理变化,提高复用。
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依赖倒置原则(DIP)
- 高层模块(稳定)不应该依赖于低层模块(变化),二者都应该依赖于抽象(稳定)
- 抽象(稳定)不应该依赖于实现细节(变化),实现细节应该依赖于抽象(稳定)
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开放封闭原则(OCP)
- 对扩展开放,对更改封闭
- 类模块应该是可扩展的,但是不可修改
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单一职责原则(SRP)
- 一个类应该仅有一个引起它变化的原因
- 变化的方向隐含着类的责任
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Liskov 替换原则(LSP)
- 子类必须能够替换它们的基类(IS-A)
- 继承表达类型抽象
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接口隔离原则(ISP)
- 不应该强迫客户程序依赖它们不用的方法
- 接口应该小而完备
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优先使用对象组合,而不是类继承
- 类继承通常为“白箱复用”,对象组合通常为“黑箱复用”
- 继承在某种程度上破坏了封装性,子类父类耦合度高
- 对象组合只要求被组合的对象具有良好定义的接口,耦合度低
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封装变化点
- 使用封装类创建对象之间的分界层,让设计者可以在分界层的一侧进行修改,而不会对另一侧产生不良的影响,从而实现层次间的松耦合
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针对接口编程,而不是针对实现编程
- 不将变量类型声明为某个特定的具体类,而是声明为某个接口
- 客户程序无需获知对象的具体类型,只需要知道对象所具有的接口
- 减少系统中各部分的依赖关系,从而实现“高内聚,低耦合”的类型设计方案
从目的来看:
- 创建型(Creational)模式
- 结构型(Structural)模式
- 行为型(Behavioral)模式
从范围来看:
- 类模式处理类与子类的静态关系
- 对象模式处理对象间的动态关系
重构关键技法:
- 静态 -> 动态
- 早绑定 -> 晚绑定
- 继承 -> 组合
- 编译时依赖 -> 运行时依赖
- 紧耦合 -> 松耦合
框架与应用程序的划分,组件协作模式通过晚绑定,实现框架与应用程序之间的松耦合
软件组织的设计中,如果责任划分的不清晰,使用继承得到的结果往往是随着需求的变化,子类急剧膨胀,同时充斥着重复代码,这时候的关键就是划清责任
通过“对象创建”模式绕开new,来避免对象创建(new)过程中所导致的紧耦合(依赖具体类),从而支持对象创建的稳定。它是接口抽象之后的第一步工作。
面向对象很好的解决了“抽象”的问题,但是必不可免地要付出一定的代价。通常情况,面向对象的成本大都可以忽略不计。但是某些情况,面向对象所带来的成本必须谨慎处理。
在组件构建过程中,某些接口之间直接的依赖常常会带来很多问题、甚至根本无法实现。采用添加一层间接(稳定)接口,来隔离本来相互紧密关联的接口是一种常见的解决方案。
- 门面模式 Facade:解耦系统间(单向)的对象关联关系
- 代理模式 Proxy:由于性能原因,安全原因等
- 适配器模式 Adapter:新接口与旧接口
- 中介者模式 Mediator:解耦系统内各个对象之间(双向)的关联关系(较少使用)
在组件构建过程中,某些对象的状态经常面临变化,如何对这些变化进行有效的管理?同时又维持高层模块的稳定?
- 状态模式 State
- 备忘录模式 Memento: 较少应用
常常有一些组件在内部具有特定的数据结构,如果让客户程序依赖这些特定的数据结构,将极大地破坏组件的复用。此时,将这些特定数据结构封装在内部,在外部提供统一的接口,来实现与特定数据结构无关的访问,是一种行之有效地解决方案。
在组件的构建过程中,组件行为的变化经常导致组件本身剧烈的变化。“行为变化”模式将组件的行为和组件本身进行解耦,从而支持组件行为的变化,实现两者之间的松耦合。
- 命令模式 Command:C++中使用较少
- 访问器模式 Visitor: 使用场景较严格
在特定领域中,某些变化虽然频繁,但可以抽象为某种规则。此时,结合特定领域,将问题抽象为语法规则,从而给出在该领域下的一般性解决方案。
- 解析器模式 Interpreter:较少使用
- 代码可读性很差时
- 需求理解还很浅时
- 变化没有显现时
- 不是系统的关键依赖点
- 项目没有复用价值时
- 项目将要发布时
- 不要为模式而模式
- 关注抽象类&接口
- 理清变化点和稳定点
- 审视依赖关系
- 要有Framework和Application的区隔思维
- 良好的设计是演化的结果
- 见模式而不知
- 可以识别模式,作为应用程序开发人员使用模式
- 作为框架开发人员为应用设计某些模式
- 忘掉模式,只有原则
- 李建忠:C++设计模式
- 卡码网设计模式精讲