设计模式：原则与三大类模式详解
设计模式
原则
总纲
- 开闭原则：一个软件实体，如类、模块、函数应该对扩展开放，修改封闭
六大原则
- 单一职责原则
- 一个类应该只有一个发生变化的原因
- 里氏替换原则
- 所有使用基类的地方必须能透明的使用其子类对象
- 依赖倒置原则
- 上层模块不应依赖于底层模块，他们都应该依赖于抽象
- 抽象不应依赖于细节，细节应依赖于抽象
- 接口隔离原则
- 客户端不应该依赖于他不需要的接口
- 类间的依赖关系应该建立在最小的接口上
- 迪米特法则（最少知道原则）
- 只与你的朋友交谈，不和陌生人说话
- 出现为成员变量、方法参数、方法返回值的类为直接朋友
- 合成复用原则
- 尽量使用对象的组合/聚合，而不是继承达到软件复用的目的
合成复用原则的重要性：通常类的复用分为继承复用和合成复用两种。继承复用虽然简单易实现，但破坏类的封装性（白箱复用）、子类与父类耦合度高、复用灵活性低；组合/聚合复用维持封装性（黑箱复用）、耦合度低、可以在运行时动态复用。
创建型
工厂模式（Factory）
- 通过继承产品的基类，来实现产品的多态，通过封装工厂的产品创建函数来实现制造的唯一接口
- 存在的问题：只能生成继承于 Product 的产品，当要生成不同类型的产品时相形见绌
enum EM_ProductType
{
Product1,
Product2,
};
class Product
{
};
class Product1:public Product
{
};
class Product2:public Product
{
};
class Factory
{
Product* CreateProduct(EM_ProductType eType)
{
switch(eType)
{
case Product1:
return new Product1();
case Product2:
return new Product2();
}
}
};
int main(int argc,char** argv)
{
Factory factory;
Product* pro1 = factory.CreateProduct(Product1);
Product* pro2 = factory.CreateProduct(Product2);
}
抽象工厂模式（AbstractFactory）
- 以工厂模式为基础，进一步对工厂进行了抽象
单例模式（Singleton）
- 一次创建多次使用，分为懒汉模式和饿汉模式
建造者模式（Builder）
- 如同生产线一样，一个 builder 关注于产品的每一道工序，通过修改每一道工序，实现输出产品的不同
原型模式（Prototype）
- 通过 Clone 创建新数据进行使用，保证原有数据不被污染
结构型
适配器模式（Adapter）
- 将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使原本由于接口不兼容的类可以一起工作
装饰器模式（Decorator）
- 动态给一个对象添加一些额外职责
代理模式（Proxy）
- 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问
外观模式（Facade）
- 为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，使这个子系统更加容易使用
桥接模式（Bridge）
- 将抽象部分与其实现部分分离，使它们可以独立变化
组合模式（Composite）
- 将对象组合成树型结构，以表示"部分-整体"的层次结构，使用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性，如 Unity 的 Component
享元模式（FlyWeight）
- 运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象，对象池
行为型
策略模式（Strategy）
- 定义一系列算法，把它们个个封装起来，并且使他们可以相互替换。此模式使得算法可以独立于使用他们的客户而变化
模板方法模式（Template）
- 定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类，使子类可以不改变一个算法的结构即可重新定义该算法（如模板类）
观察者模式（Observer）
- 定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新（事件与委托）
迭代子模式（Iterator）
- 提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，且不需要暴露该对象的内部表示
责任链模式（Chain of Responsibility）
- 使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止
命令模式（Command）
- 将一个请求封装为一个对象，从而使得可以用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作
备忘录模式（Memento）
- 在不破坏封装性的前提下捕获一个对象的内部状态，并在对象之外保存这个状态，这样以后就可以将对象恢复到原先保存的状态
状态模式（State）
- 允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为
访问者模式（Visitor）
- 表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它允许在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作
中介者模式（Mediator）
- 用一个中介对象来封装一系列对象交互。中介者使各对象不需要显示的相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互
解释器模式（Interpreter）
- 给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子