设计模式入门
UML
- 统一建模语言(Unified Modeling Language, 缩写UML).
- 非专利的第三代建模和规约语言.
特点
- UML是一种开放的方法.
- 用于说明, 可视化, 构建和编写一个正在开发的面向对象的, 软件密集型系统的制品的开放方法.
分类
UML2.2 定义中定义了14种图示
- 结构式图形: 强调的是系统式的建模
- 静态图(类图,对象图,包图)
- 实现图(组件图,部署图)
- 剖面图
- 复合结构图
- 行为式图形: 强调系统模型中触发的事件
- 活动图
- 状态图
- 用例图
- 交互式图形: 属于行为式图形子集合,强调系统模型中资料流程
- 通信图
- 交互概述图(UML20)
- 时序图(UML20)
- 时间图(UML20)
UML类图
Class Diagram: 用于表示类、接口、实例等之间相互的静态关系
虽然名字叫类图,但类图中并不只有类
第一层: 类名(应该是斜体的)；第二层: 属性；第三层: 行为.
+: public, -: private, #: protected, ~/或者不加: default, 加下划线: static, 斜体: 抽象方法
虚线, 依赖关系, 指向依赖的对象；空心三角+实线, 泛化关系；实心菱形+实线, 组合关系, 具有相同生命周期；空心三角+虚线, 实现关系.
记忆技巧
- 箭头子类指向父类
- 实线 - 继承 / 虚线 - 实现
- 实线 - 关联 / 虚线 - 依赖
- 空心菱形 - 聚合 - 弱关系 / 实心菱形 - 组合 - 强关系
UML时序图
- Sequence Diagram: 是显示对象之间交互的图, 这些对象是按时间顺序排列的.
- 时序图中包括的建模元素主要有 对象(Actor)、生命线(Lifeline)、控制焦点(Focus of control)、消息(Message) 等.
设计原则
开闭原则
定义: 一个软件实体如类、模块和函数应该对外扩展开放的, 对修改是关闭的.
优点: 提高软件系统的可复用性及可维护性.
核心思想: 面向抽象编程.用抽象构建框架, 用实现扩展细节.
例如: 生活中的弹性上班, 每天上班8小时是固定的, 封闭的；什么时候上班, 下班是开放的.
Spring 容器提供的控制反转IOC.
迪米特原则(最少知道原则)
定义: 一个对象应该对其他对象保持最少的了解.又叫最少知道原则.
尽量降低类与类之间的耦合.
优点: 降低类之间的耦合.
强调和朋友交流, 不和陌生人说话.
朋友: 出现在成员变量、方法的输入、输出参数中的类称为成员朋友类, 而出现在方法体内部的类不属于朋友类.
依赖倒置原则
定义: 高层模块不应该依赖低层模块, 二者都应该依赖其抽象.
抽象不应该依赖细节, 细节应该依赖抽象.
针对接口编程, 不要针对实现编程.
优点: 可以减少类间的耦合性、提高系统稳定性, 提高代码可读性和可维护性, 可降低修改程序所造成的风险.
抽象的目的就是为了制定规范和制约.
Spring 的依赖注入, 控制反转.
里氏替换原则
定义: 如果对每一个类型为 T1 的对象 o1, 都有类型为 T2 的对象 o2, 使得以 T1 定义的所有程序 P 在所有的对象 o1 都替换成 o2 时, 程序P的行为没有发生变化, 那么类型 T2 是类型 T1 的子类型.
定义扩展: 一个软件实体如果适用一个父类的话, 那一定适用于其子类, 所有引用父类的地方必须能透明地使用其子类的对象, 子类对象能够替换父类对象, 而程序逻辑不变.
反对子类修改父类方法.
引申意义: 子类可以扩展父类的功能, 但不能改变父类原有的功能.
含义1: 子类可以实现父类的抽象方法, 但不能覆盖父类的非抽象方法.
含义2: 子类中可以增加自己特有的方法.
含义3: 当子类的方法重载父类的方法时, 方法的前置条件(即方法的输入/入参)要比父类方法的输入参数更宽松.
含义4: 当子类的方法实现父类的方法时(重写/重载或实现抽象方法), 方法的后置条件(即方法的输出/返回值)要比父类更严格或相等.
优点1: 约束继承泛滥, 开闭原则的一种体现.
优点2: 加强程序的健壮性, 同时变更时也可以做到非常好的兼容性, 提高程序的维护性、扩展性.降低需求变更时引入的风险.
单一职责原则
定义: 不要存在多于一个导致类变更的原因.
一个类/接口/方法只负责一项职责.
优点:
- 降低类的复杂度、提高类的可读性.
- 提高系统的可维护性、降低变更引起的风险.
合成复用原则(组合复用原则)
定义: 尽量使用对象组合/聚合, 而不是继承关系达到软件复用的目的.
聚合has-A 和 组合contains-A
优点: 可以使系统更加灵活, 降低类与类之间的耦合度, 一个类的变化对其他类造成的影响相对较少.
继承复用会破坏包装, 把父类的实现细节暴露给子类, 这种复用称为白箱复用；而组合聚合这种复用被称作为黑箱复用.
黑箱复用, 明显是看不见的, 例如A类包含B类, A类对B类的实现是不知道的.继承则是父类的实现细节是全部暴露给子类的.
何时使用合成/聚合、继承？
聚合has-A、组合contains-A、继承is-A.聚合是弱关系, 组合是强关系.例如: 国和家是组合关系, U盘和电脑是聚合关系.
接口隔离原则
定义: 用多个专门的接口, 而不使用单一的总接口, 客户端不应该依赖它不需要的接口.
一个类对一个类的依赖应该建立在最小的接口上.
建立单一接口, 不要建立庞大臃肿的接口.
尽量细化接口, 接口中的方法尽量少.
注意适度原则, 一定要适度.
优点: 符合常说的高内聚低耦合的设计思想, 从而使得类有很好的可读性、可扩展性和可维护性.
和单一职责原则对比: 单一职责原则强调的是职责.接口强调的是程序.
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