设计模式是什么

设计模式是在软件工程中被反复使用的、经过验证的解决方案,用于解决特定问题或设计软件架构

它们提供了一种在设计和开发过程中重用的可靠方式,有助于解决常见的设计问题并促进代码的可维护性、可扩展性和可重用性


设计模式并不是一种具体的编程语言特性或库,而是一种通用的解决方案

它们是从实际开发经验中总结出来的,并被广泛接受和使用

设计模式通常包括了面向对象设计的一些基本原则和惯例,通过它们可以更好地组织代码结构、降低耦合度、提高代码的灵活性和可维护性


设计模式之所以出现,是因为在软件开发中经常会遇到一些常见的问题,比如对象创建、对象之间的关系、算法的选择等等

这些问题在不同的项目和场景中可能会多次出现,因此工程师们开始寻找并提炼出一些通用的解决方案,这就是设计模式产生的原因

设计模式有助于开发人员更快速地理解和解决问题,提高了开发效率

此外,它们还有助于提高代码的可读性和可维护性,因为它们是经过验证的、被广泛认可的解决方案,可以减少因为设计上的错误而造成的后续问题


设计模式遵循原则

设计模式的原则通常指的是一些基本的设计理念和规范,它们指导着设计模式的实现和应用。以下是一些常见的设计模式原则:

  1. 单一责任原则(Single Responsibility Principle, SRP)

    一个类应该只有一个引起变化的原因

    换句话说,一个类应该只负责一项职责

  2. 开放-封闭原则(Open-Closed Principle, OCP)

    软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放,对修改关闭

    即应该通过扩展现有代码来实现新功能,而不是直接修改已有代码

  3. 里氏替换原则(Liskov Substitution Principle, LSP)

    所有能够使用父类对象的地方都应该能够使用子类对象

    即子类应该能够替换父类并且不影响程序的正确性

  4. 依赖倒置原则(Dependency Inversion Principle, DIP)

    高层模块不应该依赖于低层模块,两者都应该依赖于抽象

    抽象不应该依赖于具体实现细节,具体实现细节应该依赖于抽象

  5. 接口隔离原则(Interface Segregation Principle, ISP)

    客户端不应该被迫依赖于它们不使用的接口

    即应该将大接口拆分成更小、更具体的接口,以便客户端只需要知道它们需要使用的接口

  6. 合成/聚合复用原则(Composition/Aggregation Reuse Principle, CARP)

    优先使用对象组合/聚合,而不是继承来达到代码复用的目的

    通过将对象组合到新的对象中,而不是通过继承来实现代码复用,可以更灵活地实现代码的复用

这些原则是面向对象设计的基础,设计模式通常都遵循这些原则,以提高代码的可维护性、可扩展性和可重用性

设计模式分类

  1. 创建型

  2. 结构型

  3. 行为型

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