设计模式

很多程序员用面向对象语言写了多年的代码， 仍然不知道设计模式为何物， 这不奇怪， 设计模式并不是非有不可，可是它能让代码变的更美好。
程序员大可闷头堆代码， 复制粘贴， 然后不断的感慨代码难以维护， 难以复用， 难以扩展， 而继续不思进取。
当然也可以选折不断去追求更美好， 更合理的代码， 把自己从bug调试， 需求变动等噩梦中拯救出来， 进而真正体会到编码的乐趣。
你如果选折后者那么设计模式对于你而言， 是真正必不可少的， 只有当你真正认真考虑过代码的复用性，扩展性，和合理性时， 你才能真正体会到设计模式的好处。

想知道一样东西的价值, 最好的方法就是想想, 如果没有它, 你会怎么样.
对于学习模式, 也是一样, 不要拘泥于其中, 要多想想为什么需要它. 如果没有这种模式, 一样是很好的code, 那就说明这个模式在这种情况下没有价值, 那就不要去用他.
如果使用了一种模式, 能使你的code从可扩展性, 可维护性和可复用性上有些提高, 那么这个就是他的价值所在.

下面是面向对象设计的6大原则，是学习编程和模式的基础

单一职责原则 (SRP)

一个类，只有一个引起它变化的原因。应该只有一个职责。如果一个类有一个以上的职责，这些职责就耦合在了一起。这会导致脆弱的设计。当一个职责发生变化时，可能会影响其它的职责. 这严重影响了代码的可维护性, 可复用性.

开闭原则（OCP）

开闭原则是面向对象设计中“可复用设计”的基石，是面向对象设计中最重要的原则之一，其它很多的设计原则都是实现开闭原则的一种手段。1988 年，Bertrand Meyer在他的著作《Object Oriented Software Construction》中提出了开闭原则，它的原文是这样：“Software entities should be open for extension,but closed for modification”。翻译过来就是：“软件实体应当对扩展开放，对修改关闭”。一句好说不好做的话......

依赖倒置原则（DIP）

依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle）就是要依赖于抽象，不要依赖于具体。简单的说就是要求对抽象进行编程，不要对实现进行编程，这样就降低了客户与实现模块间的耦合。
A.高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，他们都应该依赖于抽象。
B.抽象不应该依赖于具体，具体应该依赖于抽象。
依赖倒置原则的本质就是通过抽象（接口或者抽象类）使各个类或模型的实现彼此独立，不互相影响，实现模块间的松耦合。

接口隔离原则(ISP)

接口是我们设计时对外提供的契约，通过分散定义多个接口，可以预防未来变更的扩散，提高系统的灵活性和可维护性。
要求在接口中尽量少公布public方法，而不是建立一个庞大的臃肿的接口，容纳所有的客户端访问。
接口是对外的承诺，承诺地越少对系统开发越有利，变更的风险也就越少，同时也有利于降低成本。

迪米特法则（LoD，LKP）

迪米特法则（Law of Demeter，LoD）也称为最少知识原则（Least Knowledge Principle，LKP）, 迪米特法则的核心观念就是类间解耦，弱耦合. 一个类应该对自己需要耦合或调用的类知道得最少，你（被耦合或调用的类）的内部是如何复杂都和我没关系，那是你的事情，我就知道你提供的public方法，我就调用这么多，其他的一概不关心。
设计模式的门面模式（Facade）和中介模式（Mediator），都是迪米特法则应用的例子。

里氏替换原则 (LSP)

Liskov 于1987年提出了一个关于继承的原则“Inheritance should ensure that any property proved about supertype objects also holds for subtype objects.”——“继承必须确保超类所拥有的性质在子类中仍然成立。”也就是说，当一个子类的实例应该能够替换任何其超类的实例时，它们之间才具有 is-A关系。 该原则称为Liskov Substitution Principle——里氏替换原则。
继承是个耦合性很强的关系, 所以不能随便轻率的使用继承关系, 如果子类并不能完全替换父类的话, 应该使用聚集, 组合来代替继承.
举个例子, 鸟-->企鹅, 可是企鹅不会飞, 无法实现fly函数, 这样的继承关系就违反了里氏替换原则.

工厂模式概述

工厂模式, 包括简单工厂, 工厂方法, 抽象工厂, 为什么叫工厂, 因为工厂生产出来的产品是规格一致的(即接口一致的, 具有统一基类的), 否则叫作坊.
规格一致的好处是代码复用, 基于多态和里氏替换原则, 所有的代码都可以基于基类去编写. 当在不同的子类间切换时, 不需要更改任何代码, 因为根据里氏替换原则, 子类是可以完全替换父类的.

简单工厂模式

简单工厂模式是属于创建型模式，又叫做静态工厂方法（StaticFactory Method）模式，但不属于23种GOF设计模式之一。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。
场景, 在客户代码中, 需要根据不同的情况创建不同的对象.
那么直接的做法, 用大量的if... else...来判断, 条件不同创建不同的对象.
这样好不好? 明显不好, 如果需要选择的对象很多, 那在客户代码中需要加上大段的条件判断, 严重影响可读性, 使代码重点不突出. 而且也严重影响维护和扩展性, 每次对象增加都要来修改这段代码.
怎么办? 最简单的办法就是, 把这段代码挪到其他地方去, 这样客户端代码就清晰了, 可读性就强了, 这个就是简单工厂模式.
该模式其实只是对象创建代码做了简单的封装, 把对象创建的职责(大段的if...else...)放到一个简单工厂中, 而在客户代码只需提供简单参数, 就可以得到相应的对象, 而不需要关心对象创建过程.
这个模式的好处就是做到职责单一原则, 把复杂的对象创建代码放到专门的工厂类中去, 这样客户代码的可读性, 可维护性都大大增强.
缺点就是, 当需创建的对象很多, 逻辑复杂时, 工厂类本身的可读性和可维护性仍然比较差. 

public class SimpleFactory{

public static Mobile createMobile(String mobileName){
    if(mobileName.equals("NOKIA")){ 
              new Nokia();
    }else if(mobileName.equals("MOTOROLA")){
        new Motorola();
    }else{
              throw new Exception("还不支持该种类型的手机生产！");
} } }
客户代码,
object = SimpleFactory.createMobile('NOKIA')
客户这样就可以简单的获取对象, 而不关心具体的对象场景过程, 而且通过简单的修改参数就可以得到不同的对象.

工厂方法模式

简单工厂模式其实是把问题转移了, 并没有真正去解决. 把创建对象的逻辑从客户代码移到工厂类后, 工厂类仍然违反开闭原则, 每次增加新的对象都要修改代码, 而且当需要创建的对象很多时, 条件判断会很长很混乱, 严重影响可读性和维护性. 那怎么样才能真正解决这个问题? 思路是把一个工厂类化为许许多多的工厂类, 既然当一长串条件创建语句都放在一个工厂类中时显的混乱,难维护. 那么就把他打散, 将各个对象的创建过程分别抽象为多个具体的工厂类(如下图). 这样就符合开闭原则了,当增加对象时, 我们只需要加上一个具体的工厂类即可, 不需要修改本来的工厂类的代码.  

客户代码就由,
object = SimpleFactory.createMobile('NOKIA')
换成,
Ifactory factory= new NokiaFactory()
object = factory.createMobile()
可见对于客户代码而言, 简单工厂和工厂实际没有区别的. 当用户需要切换对象时, 只需要修改一处代码就可以实现, 其他地方都可以利用多态来避免代码的修改.

工厂方法的好处就是让工厂类具有可扩展性, 符合开闭原则.
坏处是, 当要创建的对象很多时, 需要创建大量的具体工厂类.

抽象工厂模式

抽象工厂模式就是工厂方法模式的扩展. 建立一个工厂时, 不仅仅可以创建一个对象, 而是可以创建一系列的对象.

工厂方法的例子,
Ifactory factory= new NokiaFactory()
object = factory.createMobile()
现在Nokia不光有Mobile, 也生产TV, 那就要提供
factory.createTV()
这就是抽象工厂, 如下图, 和工厂方法唯一的区别就是工厂中可以同时生产多个产品.

抽象工厂模式的缺点很明显, 当你要增加一个产品时, 相当麻烦. 其他不谈, 要在抽象工厂类和所有派生类里面增加create接口就相当的烦人.

简单工厂模式改进

前面介绍了简单工厂-->工厂方法-->抽象工厂模式这样的改进思路, 但是好像这样是越改越复杂, 虽然增加了可扩展性, 但是付出的代价似乎大了点, 有没有捷径?|
通常而言, 捷径是没有的, 但是这里的情况是有时会有, 因为对于某些语言支持....(不知怎么描述这种特性, 语句动态执行?), 如.Net里面的反射, 或python里面的eval
有了这样的特性, 我们就有一种新的去除大量条件语句的思路,
如下面的例子, .Net我不熟, 就以Python为例子,

class NokiaMobile: def __init__(self): self.name = 'nokia5500'class MotoMobile: def __init__(self): self.name = 'moto1000'class SimpleFactory: def __init__(self): self.name = 'Mot' def createMobile(self): if self.name =='Nokia': return NokiaMobile() if self.name =='Moto': return MotoMobile() else: print 'No this name' return None def createMobileEval(self): class_name = self.name + 'Mobile()' try: object = eval(class_name) except Exception, e: print 'No this class'+ str(e) object = None return object

很清楚可以看到, 在createMobile函数中, 我们需要使用大量的条件语句, 随着品牌的变多, 这个函数会越来越长, 越来越复杂.
而对于createMobileEval, 无论你增加多少品牌, 现在的代码都已经足够, 有了这种语言特性, 非常简单的就解决了问题.
如果你需要增加产品, 只需要在加个函数就可以, 如createTVEval
为了自由切换品牌或品牌系列而不用改变任何客户代码, 我们还可以把切换开关(需要的品牌名)放到全局变量里, 或配置文件里. 这样就perfect了......
有了这种方法根本就不需要使用工厂方法和抽象工厂, 模式是死的, 技术是活的......

策略模式

策略模式定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，而且使它们还可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而独立变化。
场景, 对于输入, 在不同的情况下有不同的处理逻辑
那么直接的做法, 仍然用大量的if... else...来判断, 条件不同使用不同的逻辑函数来处理.