前言:設計模式(Design pattern)是一套被反復使用、多數人知曉的、經過分類編目的、代碼設計經驗的總結。使用設計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。設計模式使代碼編制真正工程化,設計模式是軟件工程的基石,如同大廈的一塊塊磚石一樣。只有精通了設計模式,才敢說真正理解了軟件工程。可以說,設計模式是每一個架構師所必備的技能之一。想要精通設計模式,必須要先搞清楚設計模式的六大原則。
具體實現Demo:iOS設計模式四部曲(一):創建型模式 內附Demo
1、單一職責原則(Single Responsibility Principle,簡稱SRP )
核心思想:應該有且僅有一個原因引起類的變更
問題描述:假如有類Class1完成職責T1,T2,當職責T1或T2有變更需要修改時,有可能影響到該類的另外一個職責正常工作。
好處:類的復雜度降低、可讀性提高、可維護性提高、擴展性提高、降低了變更引起的風險。
需注意:單一職責原則提出了一個編寫程序的標準,用“職責”或“變化原因”來衡量接口或類設計得是否優良,但是“職責”和“變化原因”都是不可以度量的,因項目和環境而異。
2、里氏替換原則(Liskov Substitution Principle,簡稱LSP)
核心思想:在使用基類的的地方可以任意使用其子類,能保證子類完美替換基類。
通俗來講:只要父類能出現的地方子類就能出現。反之,父類則未必能勝任。
好處:增強程序的健壯性,即使增加了子類,原有的子類還可以繼續運行。
需注意:如果子類不能完整地實現父類的方法,或者父類的某些方法在子類中已經發生“畸變”,則建議斷開父子繼承關系 采用依賴、聚合、組合等關系代替繼承。
3、依賴倒置原則(Dependence Inversion Principle,簡稱DIP)
核心思想:高層模塊不應該依賴底層模塊,二者都該依賴其抽象;抽象不應該依賴細節;細節應該依賴抽象;
說明:高層模塊就是調用端,低層模塊就是具體實現類。抽象就是指接口或抽象類。細節就是實現類。
通俗來講:依賴倒置原則的本質就是通過抽象(接口或抽象類)使個各類或模塊的實現彼此獨立,互不影響,實現模塊間的松耦合。
問題描述:類A直接依賴類B,假如要將類A改為依賴類C,則必須通過修改類A的代碼來達成。這種場景下,類A一般是高層模塊,負責復雜的業務邏輯;類B和類C是低層模塊,負責基本的原子操作;假如修改類A,會給程序帶來不必要的風險。
解決方案:將類A修改為依賴接口interface,類B和類C各自實現接口interface,類A通過接口interface間接與類B或者類C發生聯系,則會大大降低修改類A的幾率。
好處:依賴倒置的好處在小型項目中很難體現出來。但在大中型項目中可以減少需求變化引起的工作量。使并行開發更友好。
4、接口隔離原則(Interface Segregation Principle,簡稱ISP)
核心思想:類間的依賴關系應該建立在最小的接口上
通俗來講:建立單一接口,不要建立龐大臃腫的接口,盡量細化接口,接口中的方法盡量少。也就是說,我們要為各個類建立專用的接口,而不要試圖去建立一個很龐大的接口供所有依賴它的類去調用。
問題描述:類A通過接口interface依賴類B,類C通過接口interface依賴類D,如果接口interface對于類A和類B來說不是最小接口,則類B和類D必須去實現他們不需要的方法。
需注意:
接口盡量小,但是要有限度。對接口進行細化可以提高程序設計靈活性,但是如果過小,則會造成接口數量過多,使設計復雜化。所以一定要適度
提高內聚,減少對外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情
為依賴接口的類定制服務。只暴露給調用的類它需要的方法,它不需要的方法則隱藏起來。只有專注地為一個模塊提供定制服務,才能建立最小的依賴關系。
5、迪米特法則(Law of Demeter,簡稱LoD)
核心思想:類間解耦。
通俗來講: 一個類對自己依賴的類知道的越少越好。自從我們接觸編程開始,就知道了軟件編程的總的原則:低耦合,高內聚。無論是面向過程編程還是面向對象編程,只有使各個模塊之間的耦合盡量的低,才能提高代碼的復用率。低耦合的優點不言而喻,但是怎么樣編程才能做到低耦合呢?那正是迪米特法則要去完成的。
6、開放封閉原則(Open Close Principle,簡稱OCP)
核心思想:盡量通過擴展軟件實體來解決需求變化,而不是通過修改已有的代碼來完成變化
通俗來講: 一個軟件產品在生命周期內,都會發生變化,既然變化是一個既定的事實,我們就應該在設計的時候盡量適應這些變化,以提高項目的穩定性和靈活性。
一句話概括:單一職責原則告訴我們實現類要職責單一;里氏替換原則告訴我們不要破壞繼承體系;依賴倒置原則告訴我們要面向接口編程;接口隔離原則告訴我們在設計接口的時候要精簡單一;迪米特法則告訴我們要降低耦合。而開閉原則是總綱,他告訴我們要對擴展開放,對修改關閉。
最后總結一下如何去遵守這六個原則。對這六個原則的遵守并不是是和否的問題,而是多和少的問題,也就是說,我們一般不會說有沒有遵守,而是說遵守程度的多少。任何事都是過猶不及,設計模式的六個設計原則也是一樣,制定這六個原則的目的并不是要我們刻板的遵守他們,而需要根據實際情況靈活運用。對他們的遵守程度只要在一個合理的范圍內,就算是良好的設計。我們用一幅圖來說明一下。
圖中的每一條維度各代表一項原則,我們依據對這項原則的遵守程度在維度上畫一個點,則如果對這項原則遵守的合理的話,這個點應該落在紅色的同心圓內部;如果遵守的差,點將會在小圓內部;如果過度遵守,點將會落在大圓外部。一個良好的設計體現在圖中,應該是六個頂點都在同心圓中的六邊形
在上圖中,設計1、設計2屬于良好的設計,他們對六項原則的遵守程度都在合理的范圍內;設計3、設計4設計雖然有些不足,但也基本可以接受;設計5則嚴重不足,對各項原則都沒有很好的遵守;而設計6則遵守過渡了,設計5和設計6都是迫切需要重構的設計。
注:本文大部分內容參考圖書《設計模式之禪》,把我理解到的部分整理分享出來。圖片以及一部分內容來源于網絡,特別鳴謝原作者。