什么是设计模式,为什么要用设计模式
设计模式主要分三个类型:创建型、结构型和行为型。
其中创建型有:
一、Singleton,单例模式:保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点
二、Abstract Factory,抽象工厂:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无须指定它们的具体类。
三、Factory Method,工厂方法:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,Factory Method使一个类的实例化延迟到了子类。
四、Builder,建造模式:将一个复杂对象的构建与他的表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
五、Prototype,原型模式:用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型来创建新的对象。
行为型有:
六、Iterator,迭代器模式:提供一个方法顺序访问一个聚合对象的各个元素,而又不需要暴露该对象的内部表示。
七、Observer,观察者模式:定义对象间一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知自动更新。
八、Template Method,模板方法:定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中,TemplateMethod使得子类可以不改变一个算法的结构即可以重定义该算法得某些特定步骤。
九、Command,命令模式:将一个请求封装为一个对象,从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化,对请求排队和记录请求日志,以及支持可撤销的操作。
十、State,状态模式:允许对象在其内部状态改变时改变他的行为。对象看起来似乎改变了他的类。
十一、Strategy,策略模式:定义一系列的算法,把他们一个个封装起来,并使他们可以互相替换,本模式使得算法可以独立于使用它们的客户。
十二、China of Responsibility,职责链模式:使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的送发者和接收者之间的耦合关系
十三、Mediator,中介者模式:用一个中介对象封装一些列的对象交互。
十四、Visitor,访问者模式:表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作,它使你可以在不改变各元素类的前提下定义作用于这个元素的新操作。
十五、Interpreter,解释器模式:给定一个语言,定义他的文法的一个表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。
十六、Memento,备忘录模式:在不破坏对象的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态。
结构型有:
十七、Composite,组合模式:将对象组合成树形结构以表示部分整体的关系,Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
十八、Facade,外观模式:为子系统中的一组接口提供一致的界面,fa?ade提供了一高层接口,这个接口使得子系统更容易使用。
十九、Proxy,代理模式:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问
二十、Adapter,适配器模式:将一类的接口转换成客户希望的另外一个接口,Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作那些类可以一起工作。
二十一、Decrator,装饰模式:动态地给一个对象增加一些额外的职责,就增加的功能来说,Decorator模式相比生成子类更加灵活。
二十二、Bridge,桥模式:将抽象部分与它的实现部分相分离,使他们可以独立的变化。
二十三、Flyweight,享元模式
设计模式是针对EXCEL文件中的VBA代码和控件编辑中的一种状态。通俗点的说法就是“代码调试模式”
EXCEL 内置了一个VB的扩展功能,我们称之为VBA代码,可以使用VB语言来对EXCEL工作表进行一些自主的功能设计,批量数据的处理和自动运行的便捷会极大的方便你的使用。
详细解释下“设计模式”开启与否的区别, 在控件箱中向工作表添加一个按钮控价后,如果设计模式打开,那么双击该按钮进入 按钮的对应代码编辑页面,如果设计模式关闭,点击该按钮时运行按钮对应代码(若代码为空则无反应)
具体一点说,设计模式可以在某些情况帮助架构软件的静态结构。
而架构的范围要大一些,更高层一些,考虑的更多的是非常重要的全局性的design decision。一般好的(静态)架构可以尽量使变化发生在局部(模块内)而不影响整个系统。架构上的变化往往成本会非常高。
而且设计模式只有一些是适用于架构的,还有一些只是用于具体的类设计的,剩下的一些则只是克服编程语言的限制而已。
打个不恰当的比方,有点像挡拆和战术的关系。
在合适的情况下用好挡拆可以很好的执行战术,
但战术不只有挡拆,
而且有的战术不需要挡拆,
最重要的是盲目的用挡拆有时候反而会起反作用。
面对客户哔哔时,我们用需求分析架构。
面对整个软件或系统时,我们谈论架构分析。
面对软件模块设计时,我们使用设计模式。
面对模块实现时,我们应用特定编程语言的特性。
软件架构 :一般场景下拥有设计的选择权
设计模式 :选择后特定场景下的最佳实践
软件架构是软件的一种搭建形式,往往规定了软件的模块组成,通信接口(含通信数据结构),组件模型,集成框架等等。往往规定了具体的细节。
设计模式是一种软件的实现方法,是一种抽象的方法论,是为了更好的实现软件而归纳出来的有效方法。
实现一种软件架构,不同组成部分可能用到不同的设计模式,某一部分也可能可以采用不同的设计模式实现。
1、复用解决方案——通过复用已经公认的设计,能够在解决问题时取得先发优势,而且避免重蹈前人覆辙。可以从学习他人的经验中获益,用不着为那些总是会重复出现的问题再次设计解决方案。
2、确立通用术语——开发中的交流和协作都需要共同的词汇基础和对问题的共识。设计模式在项目的分析和设计阶段提供了共同的基准点。
3、提高观察高度--模式还提供了观察问题、设计过程和面向对象的更高层次的视角,这将可以从“过早处理细节”的桎梏中解放出来。
4、大多数设计模式还能使软件更容易修改和维护。其原因在于,它们都是久经考验的解决方案。所以,它们的结构都是经过长期发展形成的,比新构思的解决方案更善于应对变化。而且,这些模式所用代码往往更易于理解——从而使代码更易维护。
二、设计模式(Design pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问,设计模式于己于他人于系统都是多赢的;设计模式使代码编制真正工程化;设计模式是软件工程的基石脉络,如同大厦的结构一样。
总是有些优秀的设计人员可以在同样短的时间内做出正确对待的判断,他们同样是依靠本能和直觉,只是这种本能是在日常编程开发中一点一滴积累起来的。如同一个剑客在危机时刻的一击,并不是一时的灵光乍现,而是平时刻苦修炼的结果。
俗话说,紧靠背棋谱成不了围棋高手。只在概念上理解设计模式而不实现,同样成不了架构设计师。在软件设计时,要有意识地问自己使用还是不使用设计模式,不要匆忙下结论。重视软件质量的改进,如果有可能,则在项目后期重构代码。同时注意学习同行的经验,很多开放源码项目是值得学习的。
(1)正确理解设计模式
模式所关注的不仅是重复的解决方案,更主要的是关注重复出现的应用场景和与场景相关的各种作用力。很多使用设计模式失败的原因,并不是实现设计模式的方法有问题,而是采用的设计模式不适合应用场景。这往往导致设计过度,使软件应得复杂,进而丧失对使用设计模式的信心。
(2)编程语言与设计模式的实现
尽管设计模式本身并不要求一定用某种语言来实现,但脱离了具体的实现,就无法真正理解设计模式。GOF的《设计模式》是经典之作,但毕竟距现在已经十几年了。这个期间开发平台已经进化了多代,很多新技术已经应用到编程中。有些技术可以简化设计模式的实现,有些技术已经采用了设计模式。因此,学习设计模式必须针对所使用的编程语言和开发平台。一定要注意,不是将《设计模式》中的例子转换为C#或者其他语言就等于知道如何实现设计模式了,而是要关注设计模式的精髓,并结合具体的语言特点完成其实现。就.NET而言,很多技术可以简化设计模式的实现,例如采用反射技术实现工厂和采用委托技术实现模板方法等。
(3)需求驱动
需求驱动不仅仅是功能性需求,还包括性能需求及运行时的需求,如软件的可维护性和可复用性等方面。
设计模式是针对软件设计的,而软件设计是针对需求的,一定不要为了使用模式而使用模式。在不合适的场合生搬硬套地使用模式反而会使设计应得复杂,使软件难以调试和维护。
(4)分析成功的模式应用项目
置之死地而后生可以说是一种解决方案,而不是模式,或者说仅仅给出了模式的实现,而没有交代使用的场合。项羽采用这个方案把秦军打败了,但马谡却丢了街亭。
(5)充分了解所使用的开发平台。
总的来说,设计模式是针对面向对象的软件设计的,因此在理论上适合任何面向对象的语言。但随着技术的发展和编程环境的改善,设计模式的实现方式会有很大的差别。在某些平台下,某些设计模式是自然实现的,某些模式已经被平台所实现,某些模式存在的上下文已经消失。
这里的平台不仅指编程语言,还包括平台引入的技术。.NET平台引进了反射、委托,以及属性等新技术,这些技术的使用使设计模式的实现方式有了很大的改变。例如,工厂方法通过采用反射技术,可以将其中的子类去掉。这实际上已经是一个.NET下的新模式,或者说是.NET的方言。
(6)在编程中领悟模式
软件开发是一项实践工作,最直接的方法就是编程。没有定式很熟却从来不下棋的围棋高手,也没有不会编程就成为架构设计师的先例。对设计模式的掌握是水到渠成的事情,你可能是顿悟,也可能是渐悟,但前提是必须有相当的实践积累。当然,并不是不需要看书学习,但实践仍然是必须首先要重视的。
认为编程如同写文章,提高需要有一个过程。在多多编程的同时,需要有一定的技巧。如果希望水平有较大提高,则需要对自己编写的代码不断重构。力求最优是个很好的习惯,当然前提是项目进度允许。即使项目时间紧张,也需要进行适当的总结。隔一段时间检查一下以前的工作,会发现自己是否已经有了提高。
(7)避免设计过度
设计模式解决的是设计不足的问题,但同时也要避免设计过度。一定要牢记简洁原则(Keep It Simple, Stupid, KISS),要知道,设计模式是为了使设计简单,而不是更复杂。如果引入设计模式使设计变得复杂,只能说我们把简单的问题复杂化了,问题本身不需要设计模式。
这里需要把握的是需求变化的程度,一定要区分需求的稳定篇和可变篇。一个软件必然有稳定的篇,这个篇就是核心业务逻辑。如果核心业务逻辑发生变化,软件就没有存在的必要,这个篇的逻辑是我们需要固化的。对于可变的篇,需要判断可能发生变化的程度来确定设计策略和设计风险。要知道,设计过度与设计不足同样对项目有害。
(8)合理看待设计模式的实现实例
现在,从各种途径可以发现各种设计模式的实现实例。需要说明的是,其中很多实例所说明的仅仅是设计模式的解决方案的实现,并没有分析模式使用的上下文。实际上,这也是最困难的篇——从而导致实例中的设计模式使用从实践的角度看,往往是过度设计,也就是有小题大做的嫌疑。
对模式感兴趣的朋友可以从下面的几个开源项目中学习模式的成功应用。以后可能会把模式在下面几个开源代码中的应用的文章与大家共享。