设计模式并非类库

为了方便地编写java程序，我们会使用类库，但设计模式不是类库。

与类型库相比，设计模式是一个更为普遍的概念。类库是由程序组合而成的组件，而设计模式则是来表现内

部组件是如何被组装的，以及每一个组件是如何通过相互关联构成一个庞大的系统。

                                                 -- 引用自《图解设计模式》 结城浩 著

起源

最早提出"设计模式"概念。是在1970年，由建筑设计大师亚力山大Alexander<<建筑的永恒之道>>描述：
     
模式是一条由三部分组成的通过规则：它表示了一个特定环境、一类问题和一个解决方案之间的关系。每一个 模

式描述了一个不断重复发生的问题，以及该问题解决方案的核心设计。在他的另一本书<<建筑者模式语言>>中提

到了现在已经定义的253种模式。

尽管Alexander的著作是针对建筑领域的，但他的观点适用于所以的工程设计领域，其中也包含软件设 计

领域。"软件设计模式"，这个术语是由1990年代由Erich Gamma等2 从建筑设计领域引入到计算机科学中来的。

目前主要有23种。当然，设计模式不仅仅中有23种。

这里引用费马理论：光线传播的路径是需时最少的路径。而设计模式，在软件开发中，可以让我们少走很多

弯路，他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。

软件需求变幻无穷，计划没有变化快，但是我们还是要寻找出不变的东西，并将它和变化的东西分离开来，

这需要非常的智慧和经验。设计模式是在这方面开始探索的一块里程碑。

为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 设计模式使代码编写真正工程化；设计模

式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样

设计原则

#1 单一职责原则( Single Responsibility Principle )

"一个类仅有一个职责"或者"引起类变化的只有一个原因",这就是单一职责原理

就一个类而言，应该仅有仅有一个引起它变化的原因。简单来说，这个类应该是一组相关性很高的函数，数
     
据的封装。单一职责的划分界限并不是总那么清晰，很多的时候都是需要靠个人经验去界定。

类只因一个类的原因去变化，面对对象编程时，试图把一个事物对象成一个类，事务这个类具备的功能都是

这个类的操作。比如。1块钱，它既可以买辣条，它也可以去买小浣熊便利面等。而在单一职责原理下，钱的功能就

是引起这个类变化的两个原因，就应该写成两个类。

如果混在一起写，在修改的一个职责的时候，就会影响到另一个职责。当另一个类只使用其中一个职责的时
     
候，另一不会用到的职责会消耗更多的资源。

#2 开闭原则( Open Close Principle )

"对于扩展是开放的，对于修改是关闭的",这就是开闭原则原理

开闭原则明确的告诉我们：软件实现应该对扩展开放，对修改关闭，其含义就是说：一个软件应该通过

扩展来实现变化，而不是修改已有的代码来实现变化的。
     
     打个比方：1块钱，它既可以买2包辣条。但是由于物价上涨，现在只能买一块。那么根据开闭原则，你

并不能在原来的代码中去修改已有的代码。换句话说，现在是对已有代码的一种修改，但是，如果他现在还能

界定他还能买一根香肠。那么现在是对已经代码的一种扩展。

如果直接修改代码，那么如果他要换回去怎么办，又去改回来？所以，开闭原则可以提高程序的复用性、

维护性。

#3 里氏代换原则( Liskov Substitution Principle )

"任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。 里氏代换原则是继承复用的基石，只有当衍生类可以

替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新

的行为"。

所有引用基类的地方必须透明的使用其子类的对象。

上两点就是里氏代换原则。

打个比方：如果对每一个类型为"驼鸟"的对象a,都有类型为"鸟"的对象b,使得以"鸟"定义的所有程序C在
    
所有的对象a都代换为b,程序行为没有发生变化，那么类型"驼鸟"是"鸟"的子类型。只要有"鸟"能出现的地方

"驼鸟"也可以出现，而且替换为子类不会产生任何的Error或Exception，但是，"驼鸟"出现的地 方，"鸟"未

必就能适应。

#4 依赖倒转原则( Dependence Inversion Principle )

• 高层模块不应该依赖低层模块，两者都应该依赖其抽象

• 抽象不依赖实现

• 实现依赖抽象

以上三点就是依赖倒转的原则，什么意思呢？指的是模块与模块之间的信赖是通过抽象发生的，实现类之间
   
相互独立，之间不发生直接的信赖关系，其依赖关系是通过接口或者抽象类产生的，接口或者抽象类不依赖实现，

实现依赖接口或者抽象类。更加精简的意思叫做“面向接口编程” 。

采用依赖倒置原则可以减少类间的耦合性，提高系统的稳定性，减少并行开发引起的风险，提高代码的可读性

和可维护性。

这里打个比方：人，和一包笑笑牌辣条。创建一个人类A，里面有一个吃辣条的动作a1方法，再来一个笑笑

牌辣条类B，里面有一个打印辣条自己被吃的方法b1方法，再来一个终端，通过A.a1调用B.b1，这里我们可以发

现，这个人吃辣条这个场景，人类A和笑笑牌辣条类B之间是一个紧耦合的关系，假如我们这里还有一个只吃花生

的人，怎么办?如果这里把这个动作抽象化，定义一个接口C，接口C中有一个吃的方法，然后创建一个花生类，

里面有一个自己被吃的打印方法c1。以后如果还有别的功能，那么实现接口。就可以了。同理，如果这里人分为

大人和小人，那么就可以定义一个抽象类（人），然后再定义一个两个类大人和小孩，继承这个类。这样一来，

我们这个场景就可以减少类间的耦合性，提高系统稳定性，减少并行开发引起的风险，提高代码的可读性和可维

护性以为可扩展性。

#5 接口隔离原则( InterfaceSegregation Principles )

• 客户端不应该依赖它不需要的接口

• 一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上

这里的意思是建立单一的接口，接口尽量细化，如果有不需要的接口，客户端需要什么接口，就给什么接 

口，把不需要的接口剔除了。---

接口隔离原则与单一职责原则有什么区别

接口隔离原则与单一职现原则其实也没有，主要是角度不一样，单一职责原则要求类和接口只应该响应一

个变化，接口隔离原则要求接口的方法尽可能少，尽可能的去细化

总之呢：接口要尽量小，接口要高内聚，接口设计是有限度的。一个接口只服务一地一个子模块或者业务。

这个要划分开了，不要糅合在一起。接口要不断的精简，使之更加完善。如果接口是坏的，改之。如果背锅的

可能性大。就采用适配器去处理。尽量不要去背锅，这个会很难受。

#6 迪米特原则 ( Law of Demeter )

这个也叫最少知识原则(Low knowledge Principle)。最早是在1987年由美国Northeastern 

University的Ian Holland提出。类与类之间的关系越好(紧密)，耦合度越高（大），当一个类发生改变时，

对另一个类的影响也越大。于是就提出了迪米特法则。通俗的来讲，就是一个类对自己依赖的类知道的越少越

好。也就是说，对于被依赖的类来说，无论逻辑多么复杂，都尽量地的将逻辑封装在类的内部，对外除了提供

的public方法，不对外泄漏任何信息。

打个比方，有一个辣条类，老板叫员工去清算辣条的包数。这里我们创建一个辣条类A,创建一个员工类B,

里面有一个接收辣条列表参数功能为清算辣条数量的方法b1。然后我们一个老板类C，里面有一个功能为命令

员工清算辣条的方法c1。里面初始化了辣条的数量。我们通过调用这个命令来达到清算辣条的数量。这里是我

们经常做的，没有不一样，但是我们可以发现，这里老板居然去初始化辣条。这里就有违反了迪米特原则。它

破坏了老板类的健壮性。我们只需要在老板类中写一个命令的方法就可以了，只调用员工清算的方法就可以了

，让main方法（客户端）去创建辣条。这样就保证了类与类之间的健壮性。

总之核心观念就是类间解耦，弱耦合，只有弱耦合后，类的复用率才可以提高。其结果就是产生了大量的

中转或跳转类，导致系统复杂，为维护带来了难度。所以，我们在实践时要反复权衡，即要让结构清晰，又做

到高内聚低耦合。

设计模式就是实现了这些原则，从而达到了代码复用、增加可维护性的目的

设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了
  
  可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性

参考

几种常见的设计模式

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