万变不离其宗——设计模式六大原则

我们先不谈所谓的原则，首先来了解一下什么是模式。顾名思义，模式就是我们在解决相同或者类似问题的经验或者方案，是业已成型的东西，通过模式的应用可以让问题的解决更加的快速高效，可以让我们站在巨人的肩膀上来思考问题，俯视我们的设计。那么模式又是如何形成的？如果它没有一个为人认可的宗旨肯定不能走到今天，万变不离其宗。那么设计模式的宗旨又是什么呢？个人理解其实就是两个字：解耦。设计模式正是通过遵循下面的几个原则来实现解耦的。

开放—封闭原则（OCP，Open Closed Principle ）——核心

定义：

是说软件实体（类、模块、函数等等）应该可以扩展，但是不可修改。

对于扩展是开放的（Open for extension），对于更改时封闭的（Closed for modification）

应用：

开—闭原则使系统在面对需求改变的时候可以保持相对稳定，从而可以在第一个版本以后不断推出新的版本。

当然啦，无论模块是多么的“封闭”，都会存在一些无法对之封闭的变化。既然不可能完全封闭，设计人员必须对于他设计的模块应该对那种变化封闭做出选择。他必须先猜测出最有可能发生的变化种类，然后构造抽象来隔离那些变化。

我们最初编写代码时，假设变化不会发生。当变化发生时，我们就创建抽象来隔离以后发生的同类变化

开—闭原则是面向对象设计的核心所在。遵循这个原则可以带来面向对象技术所声称的巨大好处，也就是可维护、可扩展、可复用、灵活性好。开发人员应该仅对程序中呈现出频繁变化的那些部分作出抽象，然而，对于应用程序中的每个部分都刻意地进行抽象同样不是一个好主意。拒绝不成熟的抽象和抽象本身一样重要。其实，这就是一个取舍的度，知道自己要什么和清楚自己不需要什么一样重要。任何多余的东西都是负累。要想做到“增一个则多，少一个则寡”的境界还是依靠平时的积累和总结的。

依赖倒转原则（DIP，Dependence Inversion Principle ）——标志

定义：

A.高层模块不应依赖低层模块。两个都应该依赖抽象。

B.抽象不应该依赖细节。细节应该依赖抽象。

应用：

针对接口编程，不对实现编程

依赖倒转原则其实可以说是面向对象设计的标志，用哪种语言来编写程序不重要，如果编写时考虑的都是如何针对抽象编程而不是针对细节编程，即程序中所有的依赖关系都是终止于抽象类或者接口，那就是面向对象的设计，反之，就是过程化的设计了。

Liskov代换原则(LSP,Liskov Substitution Principle )

定义：

子类型必须能够替换掉它们的父类型

应用：

一个软件实体如果使用的是一个父类的话，那么一定适用于其子类，而且它察觉不出父类对象和子类对象的区别。也就是说，在软件里面，把父类都替换成它的子类，程序的行为没有变化。正是由于子类型的可替换性才使得使用父类类型的模块在无需修改的情况下就可以扩展。由于里氏代换原则才使得开放—封闭原则成为可能。

在上面的依赖倒转原则中提到，抽象不应依赖于细节，细节应该依赖于抽象。那我们是不是可以这样来理解：无论是父类还是子类，它们都依赖于抽象出来的那个类，它们的属性和方法是一致的，是相同的，所以父类对象和子类对象是没有区别的，自然子类就可以神不知鬼不觉的替代父类而不影响程序的行为。

单一职责原则（SRP ,Single Responsibility Principle ）

定义：

就一个类而言，应该只有一个引起它变化的原因

应用：

如果一个类承担的职责过多，就等于把这些职责耦合在一起，一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类完成其他职责的能力。这种耦合会导致脆弱的设计，当变化发生时，设计就会遭到严重破坏，甚至要推倒重来。

软件设计真正要做的许多内容，就是发现职责并把那些职责相互分离。就是让类有且只有一个职责，并且把这个职责做好就OK了。每个类都各司其职，就像公司里责任到人的机制一样。集体负责只能导致集体不负责，就容易出现互相扯皮，导致工作效率低下，所以还是单一职责效率高。同理，具有单一 职责的类在实现功能上效率才高，这样代码才能真正做到易维护、易扩展、易复用、灵活多样。

迪米特法则(LoD,Law of Demeter) 又叫最少知识原则（LKP ，Least Knowledge Principle）

定义：

如果两个类不必彼此直接通信，那么这两个类就不应当发生直接的相互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话，可以通过第三者转发这个调用。

应用：

在类的结构设计上，每一个类都应当尽量降低成员的访问权限，就是说一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解,有点类似于不和陌生人说话 。

迪米特法则的根本思想是强调了类之间的松耦合。类之间的耦合越弱，越有利于复用，一个处在弱耦合的类被修改，不会对有关系的类造成波及。也就是说信息的隐藏促进了软件的复用（类似封装的作用）。

举例：

中介者模式

合成/聚合复用原则(CARP,Composite/Aggregate Reuse Principle)

定义：

尽量使用合成/聚合，尽量不要使用类继承

合成（Composition也作组合）和聚合（Aggregation）都是关联的特殊种类。

聚合表示一种弱的拥有关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分。就比如说花园里有很多花，花园和花之间就是一种聚合关系，A表示花园，B表示花园中的其中一朵，即使没有了B，A依然是花园。

合成则是一种强的拥有关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样。A表示花，B表示花根。花和花根就是一种合成关系。没有了B（花根），A的生命也将终结，它们同生共死。

应用：

合成/聚合复用原则的好处就是优先使用对象的合成/聚合将有助于保持每个类被封装，并被集中在单个任务上。这样类和类继承层次会保持较小规模，并且不太可能增长为不可控制的庞然大物。

为什么要尽量使用合成/聚合复用而不是类继承呢？

1.对象的继承关系在编译时就定义好了，所以无法在运行时改变从父类继承的子类的实现

2.子类的实现和它的父类有非常紧密的依赖关系，以至于父类实现中的任何变化必然会导致子类发生变化

3.当你复用子类的时候，如果继承下来的实现不适合解决新的问题，则父类必须重写或者被其它更适合的类所替换

4.这种依赖关系限制了灵活性，并最终限制了复用性