程序员一生必练项目（程序员内功-设计模式篇）

一. 什么是设计模式

　　纠结了好久，今天终于下定决心开始写设计模式系列，因为这个系列章节确实不好写，在这之前，也看了好多关于设计模式的博客、视频、书籍等，最后结合自己的理解，亲自动手实操代码，完成该章节。

　　我也和我同行的朋友交流了一下关于设计模式，对设计模式的理解，可以分为这么几个层次：

　　①：根本不知道什么是设计模式。

　　②：听说过几种设计模式，理解不深。

　　③：能写出并理解几种设计模式，但不知道在项目中该怎么用。

　　毋庸置疑，能否灵活的运用好设计模式，是一个名开发工程师迈向架构师的必经之路，上面说的这么玄乎，那么到底什么是涉及模式呢？这里先借助金庸的武侠小说来类比一下。

　　作为金庸迷的我，金庸老师的“飞雪连天射白鹿，笑书神侠倚碧鸳”14部小说每一部看了都不低于3遍以上，对里面个各种武功也是了如指掌，像效果比较炫丽，威力比较大的有：“乔帮主降龙十八掌、段誉的六脉神剑、杨过的黯然销魂掌、任我行的吸星大法等等”，这些都是外家功夫，种类很多，一个人可能会多种，这就好比.Net的中MVC、EF、SignalR等等；当然也有内功心法，典型的有：”少林和尚的易筋经、张无忌的九阳神功”，这两种功夫本身并没有太大的杀伤力，但会了这种功夫，更容易融会贯通外家功夫，使外家功夫发挥出更大效果，拿到我们开发领域，“设计模式”就是内功心法，没有语言之分，它是一种模式，一种思想指导着我们开发。

那么怎么才能算精通设计模式呢？

　　看过《倚天屠龙记》的朋友可能会记得里面有这么一个场景：赵敏冒充明教挑战张三丰的时候，张无忌办成小道童出来救场，在对阵三个家奴的的时候，张三丰教了张无忌一套太极拳法，里面有这么一段对话：

　　张三丰演示完后，问张无忌：“无忌，你记住了多少”，张无忌回答说：“无忌不才，只有一小部分没有记住”；过了一会，张三丰又问道：“现在能记住多少”，无忌说：“太师傅，我已经全部忘记了”，这时，张三丰说：“无忌你可以上了”，结果显然而知，对手被打的那叫一个惨啊。

所以：设计模式的最高境界是，忘记设计模式，将23种的设计模式自然而然的融入开发中，哈哈，当然这个有点难，没有个几年以上的功力，很难达到这个层次。

二. 设计模式的内容

　设计模式是一种套路，是把 “别人成功的例子” 拿过来灵活运用，我们的优秀的前辈总结出来7个设计原则和23种设计模式。

1. 先说设计原则

设计原则：

　　　　1. 单一职责原则

　　　　2. 里氏替换原则

　　　　3. 依赖倒置原则

　　　　4. 接口隔离原则

　　　　5. 迪米特原则(最小知道原则)

　　　　6. 开闭原则

　　　　7. 组合聚合原则　　

　　这 7 种设计原则是【软件设计模式】必须尽量遵循的原则，各种原则要求的侧重点不同。

　(1). 开闭原则是总纲，它告诉我们要对扩展开放，对修改关闭；

　(2). 里氏替换原则告诉我们不要破坏继承体系；

　(3). 依赖倒置原则告诉我们要面向接口编程；

　(4). 单一职责原则告诉我们实现类要职责单一；

　(5). 接口隔离原则告诉我们在设计接口的时候要精简单一；

　(6). 迪米特法则告诉我们要降低耦合度；

　(7). 组合聚合原则告诉我们要优先使用组合或者聚合关系复用，少用继承关系复用。

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2. 再谈设计模式

(1). 根据目的来划分

设计模式：

　　1. 创建型模式 ：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。 　　2. 结构型模式：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

　　3. 行为型模式：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代器模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

A. 创建型模式

　主要关注点是“怎样创建对象？”，它的主要特点是“将对象的创建与使用分离”。这样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。就像我们去商场购买商品时，不需要知道商品是怎么生产出来一样，因为它们由专门的厂商生产。

B. 结构型模式

结构型模式描述如何将类或对象按某种布局组成更大的结构。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。由于组合关系或聚合关系比继承关系耦合度低，满足“合成复用原则”，所以对象结构型模式比类结构型模式具有更大的灵活性。

C.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。由于组合关系或聚合关系比继承关系耦合度低，满足“合成复用原则”，所以对象行为模式比类行为模式具有更大的灵活性。

(2). 根据作用范围来划分

A. 类模式

　用于处理类与子类之间的关系，这些关系通过继承来建立，是静态的，在编译时刻便确定下来了。GoF中的工厂方法、(类)适配器、模板方法、解释器属于该模式。

B. 对象模式

　用于处理对象之间的关系，这些关系可以通过组合或聚合来实现，在运行时刻是可以变化的，更具动态性。GoF 中除了以上 4 种，其他的都是对象模式。

(3). 用一张表格来汇总

3. 一句话总结23种设计模式

　(1). 单例（Singleton）模式：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（不能new创建对象），其拓展是有限多例模式。

　(2). 原型（Prototype）模式：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对象相同或类似的新实例。

　(3). 工厂方法（Factory Method）模式：定义一个用于创建产品的接口，由子类决定生产什么产品。

　(4). 抽象工厂（AbstractFactory）模式：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。

　(5). 建造者（Builder）模式：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。

　(6). 代理（Proxy）模式：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。

　(7). 适配器（Adapter）模式：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。

(8). 桥接（Bridge）模式：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，从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。

　(9). 装饰（Decorator）模式：动态的给对象增加一些职责，即增加其额外的功能。

　(10). 外观（Facade）模式：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。

(11). 享元（Flyweight）模式：运用共享技术来有效地支持大量细粒度对象的复用。

　(12). 组合（Composite）模式：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。

　(13). 模板方法（TemplateMethod）模式：定义一个操作中的算法骨架，而将算法的一些步骤延迟到子类中，使得子类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。

　(14). 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。

(15). 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。

　(16). 责任链（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。

(17). 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。

　(18). 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。

　(19). 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(多对多)。

　(20). 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。

(21). 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。

(22). 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。

(23). 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。

原文链接：程序员内功--设计模式篇 - Yaopengfei - 博客园

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