设计模式 —— 什么是设计模式

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什么是设计模式

  • 每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的解决方案的核心。这样,你就能一次又一次地使用该方案而不必做重复劳动。
  • 设计模式的作用就是在稳定和变化之间寻找隔离点,然后分离它们,从而来管理变化。(假设代码都是不稳定的,那这个时候设计模式就失去了作用;假设代码都是稳定的,那这个时候设计模式也失去了作用)

如何解决复杂性?

分解

人们面对复杂性有一个常见的做法:即分而治之,将大问题分解为多个小问题,将复杂问题分解为多个简单问题,难复用。

示例1:

shape1.h

main1.cpp
在这里插入图片描述

分析:

上述代码中,Line 对象和 Rect 对象分别用 lineVector 和 rectVector 存储,同时在 OnPaint 中分别使用 for 循环画出直线和矩形。如果需要添加新的类,不仅需要在 shape1.h 中做修改,而且需要在 main1.cpp 中做两处修改(橙色方框部分)

抽象

示例2:

下面的代码中,Line 对象和 Rect 对象都用 shapeVector 存储,同时在 OnPaint 中统一使用 for 循环画出直线和矩形。如果需要添加新的类,只需要在 shape2.h 中做修改即可(橙色方框部分)

shape2.h

main2.cpp

分析:

更高层次来讲,人们处理复杂性有一个通用的技术,即抽象。由于不能掌握全部的复杂对象,我们选择忽视它的非本质细节,而去处理泛化和理想化了的对象模型,复用性高


面向对象设计原则

(1)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)。

如上文中的示例1(高层模块 mainForm 依赖于低层模块 line 和 rect,故违背了 DIP 原则):
在这里插入图片描述
如上文中的示例2(高层模块 mainForm 和 低层模块 line ,rect 都依赖与抽象模块 shape,满足了 DIP 原则)
在这里插入图片描述

(2)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。

(3)单一职责原则(SRP)

  • 一个类应该仅有一个引起它变化的原因。(即一个类只含有一个功能、责任)
  • 变化的方向隐含着类的责任。

(4)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。

(5)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。

(6)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。
  • 而对象组合则只要求被组合的对象具有良好定义的接口,耦合度低。

(7)封装变化点

  • 使用封装来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。

(8)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、松耦合”的类型设计方案。

重构的方法

(1)静态 → 动态
(2)早绑定 → 晚绑定
(3)继承 → 组合
(4)编译时依赖 → 运行时依赖
(5)紧耦合 → 松耦合


参考地址:

https://www.bilibili.com/video/av24176315?p=2

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