EagleBear2002 的博客

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软件工程与计算II-16-设计模式

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本文主要内容来自 SpriCoder的博客，更换了更清晰的图片并对原文的疏漏做了补充和修正。

可修改性及其基本实现机制

  1. 实现的可修改性：涉及到大的场景的修改
    1. 对已有实现的修改
    2. 例如：修改现有促销策略
  2. 实现的可扩展性(DIP & OCP)
    1. 对新的实现的扩展
    2. 例如：增加一条新的促销策略（策略模式）
  3. 实现的灵活性
    1. 对实现的动态配置
    2. 例如：动态修改更改某商品对应促销策略

如何实现可修改性？ 重要

  1. 接口与实现的分离

如何将接口与实现的分离 -- Java 视角

  1. 通过接口与实现该接口的类，将接口与实现相分离
  2. 通过子类继承父类，将父类的接口与子类的实现相分离：通过继承的方式，在一定程度上实现了接口与实现的分离，但是也使得子类继承了父类的接口，使得灵活性略有下降。
  3. Eg.课本 263 页

实现接口（interface)

  1. interface：定义了规约
  2. 实现 class：实现了规约

类图中的标志物的含义

  1. 虚线箭头：依赖
  2. 实线箭头：关联（两侧写数量）
  3. 空菱形在一侧的实现箭头：聚合
  4. 实菱形在一侧的实现箭头：合成
  5. 空心实线箭头：泛化（extends)
  6. 空心虚线箭头：实现（implements)

类图与依赖关系

  1. Client、Interface_A、Class_A1 之间是什么关系？
  2. Client 和 Class_A1 是否存在依赖关系？

继承

  1. 父类定义了规约（contract)
  2. 子类实现了规约（contract)

类图与依赖关系

  1. Client、Super_A、Sub_A1 之间是什么关系？
  2. Client 和 Sub_A1 是否存在依赖关系？不

实现的可修改性

  1. 对于实现的可修改性，无论是 Class_A1 还是 Sub_A1 的 method_A 方法的实现的修改都和 Client 中的调用代码没有任何耦合性。

扩展

实现的可扩展性

  1. 对于实现的可扩展性，我们可以通过 Class_A2 还是 Sub_A2 的创建来实现。

实现的灵活性

继承的优点

  1. 虽然继承也能很好的完成接口与实现的分离，但是继承还有他独有的特征。
  2. 子类不但继承了父类的接口还继承了父类的实现，这可以更好的进行代码的重用。

继承的缺点

  1. 继承的父类与所有子类存在共有接口的耦合性。当父类接口发生改变的时候，子类的接口就一定会更改，这样就会影响到 Client 代码。
  2. 而且当子类创建对象的时候，就决定了其实现的选择，没法再动态的修改。

组合

  1. 而利用接口的组成关系，却能在实现接口和实现的前提下，体现更好的灵活性。前端类和后端类是组合关系。前段类重用了后端类的代码。
  2. 考虑到软件工程中的人的重要性。

组合的优点

  1. 前端和后端在接口上不存在耦合性。当后端接口发送改变的时候，并不会直接影响到 Client 代码。
  2. 后端类的实现亦可以动态创建、动态配置、动态销毁，非常灵活。

设计模式

Why？为什么使用设计模式

  1. 设计 OO 软件非常困难
  2. 设计可重用的 OO 软件-难度更大
  3. 经验丰富的 OO 设计师可以做出出色的设计
  4. 新设计师倾向于使用以前使用的非 OO 技术
  5. 经验丰富的设计师知道一些东西-这是什么？
  6. 专家设计师知道不能从第一原则中解决所有问题
  7. 复用的解决方案
  8. 这些模式使面向对象的设计更加灵活，优雅并且最终可重用。

什么是设计模式

  1. 设计模式：抽象一个重复的设计结构
  2. 包含类和/或对象
    1. 依赖
    2. 结构
    3. 互动，或
    4. 约定
  3. 提炼设计经验

模式

  1. 典型问题
  2. 设计分析
  3. 解决方案
  4. 案例

解决方案

  1. 组成与协作：描述了设计中涉及的各个类的组成成分，他们之间的相互关系及各自的职责和协作方式。
  2. 应用场景：描述了应该何时使用模式。它解释了设计模式所要解决的问题，以及解决这个问题时所面临的特点的环境、限制条件、场景等。这也是我们在应用某种模式之前，需要仔细去体察的。
  3. 使用注意点：因为模式只是一个模板，他可以应用与多种不同场合，所以解决方案并不描述一个具体的实现，而是提供解决方案的一个抽象模型。

设计模式和策略配对

  1. 策略模式：减少耦合、依赖倒置。
  2. 抽象工厂模式：职责抽象、接口重用。
  3. 单件模式：信息隐藏、职责抽象。
  4. 迭代器模式：减少耦合、依赖倒置。

设计模式重点掌握类图重要

  1. 策略模式
  2. 抽象工厂模式
  3. 单件模式
  4. 迭代器模式

题目

  1. 给定场景，利用设计模式写出代码
  2. 给出代码，利用设计模式重写
  3. 设计模式内容具体查看