设计模式分类和七大原则

设计模式分类和七大原则

设计模式总共有 23 种，这些模式可以分为三大类：创建型模式、结构型模式、行为型模式。

• 创建型模式：对象怎么来

• 结构型模式：对象和谁有关

• 行为型模式：对象与对象在干嘛

1、创建型模式

创建型模式：这些设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式，而不是使用 new 运算符直接实例

化对象。这使得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活。

这类模式提供创建对象的机制， 能够提升已有代码的灵活性和可复用性。

创建型模式包括：

• 工厂方法模式（Factory Pattern）
• 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
• 单例模式（Singleton Pattern）
• 建造者模式（Builder Pattern）
• 原型模式（Prototype Pattern）

模式	实现要点
工厂方法	定义?个创建对象的接?，让其?类??决定实例化哪?个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到?类进?。
抽象工厂	提供?个创建?系列相关或相互依赖对象的接?，??需指定它们具体的类。
建造者	将?个复杂的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
原型	?原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷?这些原型创建新的对象。
单例	保证?个类仅有?个实例，并提供?个访问它的全局访问点。

2、结构型模式

结构型模式：这些设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式。

这类模式介绍如何将对象和类组装成较?的结构， 并同时保持结构的灵活和?效。

结构型模式包括：

• 适配器模式（Adapter Pattern）
• 桥接模式（Bridge Pattern）
• 组合模式（Composite Pattern）
• 装饰器模式（Decorator Pattern）
• 外观模式（Facade Pattern）
• 享元模式（Flyweight Pattern）
• 代理模式（Proxy Pattern）

模式	实现要点
适配器	将?个类的接?转换成客户希望的另外?个接?。适配器模式使得原本由于接?不兼容?不能?起?作的那些类可以?起?作。
桥接	将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独?的变化。
组合	将对象组合成树形结构以表示"部分-整 体"的层次结构。组合模式使得?户对单个对象和组合对象的使?具有?致性。
装饰	动态地给?个对象添加?些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相??成?类更为灵活。
外观	为?系统中的?组接?提供?个?致的界?，外观模式定义了?个?层接?，这个接?使得这??系统更加容易使?。
享元	运?共享技术有效地?持?量细粒度的对象。
代理	为其他对象提供?种代理以控制对这个对象的访问。

3、行为型模式

行为型模式：这些设计模式特别关注对象之间的通信。

这类模式负责对象间的?效沟通和职责委派。

?为型模式包括：

• 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）
• 命令模式（Command Pattern）
• 迭代器模式（Iterator Pattern）
• 中介者模式（Mediator Pattern）
• 备忘录模式（Memento Pattern）
• 观察者模式（Observer Pattern）
• 状态模式（State Pattern）
• 策略模式（Strategy Pattern）
• 模板模式（Template Pattern）
• 访问者模式（Visitor Pattern）

模式	实现要点
责任链	避免请求发送者与接收者耦合在?起，让多个对象都有可能接收请求，将这些对象连接成?条链，并且沿着这条链传递请求，直到有对象处理它为?。
命令	将?个请求封装成?个对象，从?使您可以?不同的请求对客户进?参数化。
迭代器	提供?种?法顺序访问?个聚合对象中各个元素, ???须暴露该对象的内部表示。
中介者	??个中介对象来封装?系列的对象交互，中介者使各对象不需要显式地相互引?，从?使其耦合松散，?且可以独?地改变它们之间的交互。
备忘录	在不破坏封装性的前提下，捕获?个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。
观察者	定义对象间的?种?对多的依赖关系，当?个对象的状态发?改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被?动更新。
状态	定义对象间的?种?对多的依赖关系，当?个对象的状态发?改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被?动更新。
策略	定义?系列的算法,把它们?个个封装起来,并且使它们可相互替换。
模板方法	定义?个操作中的算法的?架，?将?些步骤延迟到?类中。模板?法使得?类可以不改变?个算法的结构即可定义该算法的某些特定步骤。
访问者	主要将数据结构与数据操作分离。

4、七大原则

4.1 开闭原则（Open Close Principle）

开闭原则的意思是：对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热

插拔的效果。简言之，是为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽

象类，后面的具体设计中我们会提到这点。

4.2 里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）

里氏代换原则是面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出

现。LSP 是继承复用的基石，只有当派生类可以替换掉基类，且软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被

复用，而派生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对开闭原则的补充。实现开闭原则的关键步

骤就是抽象化，而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的

规范。

4.3 依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）

这个原则是开闭原则的基础，具体内容：针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

4.4 接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。它还有另外一个意思是：降低类之间的耦合度。

由此可见，其实设计模式就是从大型软件架构出发、便于升级和维护的软件设计思想，它强调降低依赖，降低耦

合。

4.5 迪米特法则，又称最少知道原则（Demeter Principle）

最少知道原则是指：一个实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

4.6 合成复用原则（Composite Reuse Principle）

合成复用原则是指：尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

4.7 单一职责原则（Single Responsibilities Principle）

单一职责原则指一个类，应当只有一个引起它变化的原因，否则类应该被拆分，即一个类应该只有一个职责，其中

的职责表示引起该类变化的原因。

就一个类而言，应该只专注于做一件事和仅有一个引起变化的原因，这就是所谓的单一职责原则。该原则提出了对

对象职责的一种理想期望，对象不应该承担太多职责，正如人不应该一心分为二用。唯有专注，才能保证对象的高

内聚；唯有单一，才能保证对象的细粒度。对象的高内聚与细粒度有利于对象的重用。一个庞大的对象承担了太多

的职责，当客户端需要该对象的某一个职责时，就不得不将所有的职责都包含进来，从而造成冗余代码。

4.8 总结

• 开闭原则：实现热插拔，提高扩展性（抽象架构，扩展实现）；

• 里氏代换原则：实现抽象的规范，实现子父类互相替换（多态、子类可扩展父类）；

• 依赖倒转原则：针对接口编程，实现开闭原则的基础（细节依赖抽象，下层依赖上层）；

• 接口隔离原则：降低耦合度，接口单独设计，互相隔离（建立单一接口）；

• 迪米特法则，又称不知道原则：功能模块尽量独立（最少知道，降低耦合）；

• 合成复用原则：尽量使用聚合，组合，而不是继承；

• 单一职责原则：?个类和方法只做?件事。