C++设计模式(1)

本文预览:

  • 设计模式简介
    • 软件设计固有的复杂性
    • 如何解决复杂性
    • 软件设计的目标
  • 设计模式六大原则
  • 组件协作模式
    • 模板方法
    • 策略模式
    • 观察者模式
  • 装饰模式
  • 桥模式

设计模式简介

设计模式

历史性著作《设计模式:可复用面向对象软 件的基础》一书中 述了23种经典面向对象 设计模式,创立了模式在软件设计中的地位。GoF(GoF is simple of Gang of Four)这本书名声有多大,几乎无人不知无人不晓,堪称《九阴真经》心法,既然是心法,那可不是一朝一夕就可练成的。在软件设计界,此书几乎人手一本,但是,然并卵,此书闲置率也堪称绝世经典,即使此书读了上百遍,依然不能在实际应用中有所建树,这就是心法。

软件设计固有的复杂性

建筑商从来不会去想给一栋已建好的100层高的 楼房底下再新修一个小地下室——这样做花费极 大而且注定要失败。然而令人惊奇的是,软件系统的用户在要求作出类似改变时却不会仔细考虑, 而且他们认为这只是需要简单编程的事。
——Object-Oriented Analysis and Design with Applications

软件设计为什么那么复杂,很多时候项目经理说要添加一个需求,程序说加不了,于是经理说,不就是改两行代码吗。其实,在很多情况下相当于,我盖好了一栋大楼
经理:我要加一个地下室。
工程师:加不了。
经理:不就是加一个地下室吗?
显然没有这么无知的经理,但是在软件领域,确实是有这么无知的产品经理,因为不是所有的人都懂得软件设计,但是几乎所有的人都知道怎么盖大楼。

那么软件设计为什么如此复杂?
根本原因在于变化。一是,客户需求反复无常,一会这样一会那样,刚盖好三层楼拆掉重盖也不是没有可能。二是,技术团队变化,资本主义社会不再像美好的社会主义,市场经济下,人才流动是常常发生的事,总工程师带着小弟去创业了,如果之前没有完善的文档,那么,谁来接手这个烫手的山芋。三是,技术平台变化,十年前谁能想到,我们现在人手一部智能手机,原来花了几百万开发的跑在windows上的程序能不能跑在iphone上?四是,市场环境变化,妈了个蛋的,谁曾想到,半年前确定的开发一套造自行车的ERP系统,今天你说我要转行去做房地产,把原来的系统改成房地产ERP系统。
变化,这才是软件设计领域要解决的最头等的大事,试想,盖好的大楼,谁会拆了加一个地下室,但是软件设计领域会,一个好的架构,不止能加地下室,还能把大楼改造成钢铁侠(纯扯淡)。

如何解决复杂性

面对一个一脸懵逼的问题,我们如何面对:

  • 分解
  • 抽象

分解:一个复杂的问题,人类如何面对,分解成一个个小的,简单的问题,逐个击破。这就是人类解决问题最基本的方法。
抽象:其实一切高于自然的东西都是抽象出来的,社会、法律、制度......这是人类统治世界的终极大招。由于不能掌握全部的复杂对象,我们选择忽视它的非本质细节, 而去处理泛化和理想化了的对象模型。
这两种方法是通用方法,研究数学也是用到这两种方法,一种是泛化(抽象),一种是特化(分解)。

软件设计的目标

什么是好的软件设计,软件设计的金科玉律:复用

设计模式六大原则

六大设计原则是心法的心法,所有设计模式都是遵循这六大原则演变来的,虽然晦涩难懂,但是既然是心法的心法,即使不懂怎么用,背出来装装逼也是可以的。

  • 依赖倒置原则

  • 高层模块(稳定)不应依赖低层(变化)模块,二者都应依赖于抽象(稳定)。

  • 抽象(稳定)不应依赖实现细节(变化),实现细节应该依赖抽象(稳定)。

  • 开放封闭原则

    • 对扩展开放,对更改封闭
    • 类模块应该是可扩展的,但是不可修改
  • 单一职责原则

  • 一个类应该只有一个引起它变化的原因

  • 变化的方向隐含着类的责任

  • Liskov替换原则

  • 子类必须能够替换它们的基类(IS-A)

  • 继承表达类型抽象

  • 接口隔离原则

  • 不应该强迫客户程序依赖它们不用的方法

  • 接口应该小而完备

  • 优先使用对象组合,而不是类继承

  • 继承在某种程度上破坏了封装性,子类父类耦合度高

  • 而对象组合则只要求被组合的对象具有良好定义的接口,耦合 度低

重构获得模式

看完这六大原则,不管是不是理解了,是不是在写代码的时候直接就可以用上了呢?一副都起开,老衲要开始装逼了的样子。然而并不是,设计模式的应用不宜先入为主,一上来就使用设计模式是对设计 模式的最大误用。没有一步到位的设计模式。敏捷软件开发实践提倡的“Refactoring to Patterns”是目前普遍公认的最好的使用设计模式的方法。

现代软件设计的特征是“需求的频繁变化”。设计模式的要点是 “寻找变化点,然后在变化点处应用设计模式,从而来更好地应对 需求的变化”.“什么时候、什么地点应用设计模式”比“理解设计 模式结构本身”更为重要。

我相信看到这的你,是懵逼的,说了这么久,设计模式不是一样来就用的(除非你对业务模型非常了解,和之前做过的项目一样的),而是通过重构。

关于重构的经典书籍

重构关键技法

  • 静态 动态
  • 早绑定 晚绑定
  • 继承 组合
  • 编译时依赖 运行时依赖
  • 紧耦合 松耦合

组件协作模式

现代软件专业分工后的第一个结果是框架与应用程序的划分,组件协作模式通过晚绑定,来实现框架与应用程序之间的松耦合,是二者之间协作时的常用模式。

典型模式

  • 模板方法
  • 策略模式
  • 观察者模式

关于这些模式的代码演示和解释见下面链接:
模板方法
策略模式
观察者模式
这几篇是我读过的算是解释的非常清楚简介的文章了,代码有些是用java写的,可能作者比较懒,直接抄的《大话设计模式》,自己实际写一遍还是很有收获的。

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