引言-设计模式可复用面向对象软件的基础

2021年02月23日 20时51分

标签：软件系统设计设计模式

### 1.1 什么是设计模式？
- 四个要素
  - 模式名（pattern name）
    - 一个助记名
  - 问题（problem）
    - 描述应该在何时使用模式
  - 解决方案（solution）
    - 如何使用模式
  - 效果（consequence）
    - 模式的应用效果
- 本书的设计模式是：对用来在特定场景下解决一般问题的类和相互通信的对象的描述

### 1.2 Smalltalk MVC中的设计模式
- 类的模型/视图/控制器（Model/View/Controller）三元组
  - 模型：应用对象
  - 视图：它在屏幕上的表示
  - 控制器：用户界面对用户输入的响应方式
- “订购/通知”协议
  - 分离视图和模型
    - 将对象分离，使得一个对象的改变能够影响另一些对象，而这个对象并不需要知道那些被影响的对象的细节
      - Observer设计模式
  - 嵌套视图
    - 将一些对象划为一组，并将该组对象当做一个对象来使用
      - Composite模式
  - 在不改变视图外观的情况下改变视图对用户输入的响应方式
    - View-Controller关系
      - Strategy模式

### 1.3 描述设计模式

- 统一的格式
  - 模式名和分类
    - 简洁地描述模式的本质
  - 意图
    - 设计模式是做什么的？
    - 它的基本原理和意图是什么？
    - 解决的是什么样的特定设计问题？
  - 别名
    - 模式的其他名称
  - 动机
    - 说明一个设计问题
    - 如何使用模式中的类和对象来解决该问题的特定情境
  - 适用性
    - 什么情况下可以使用 该设计模式？
    - 该设计模式可以用来改进哪些不良设计？
    - 怎样识别这些情况？
  - 结构
    - 基于对象建模技术的表示法对模式中的类进行图形描述
  - 参与者
    - 设计模式中的类和/或对象
    - 他们的职责
  - 协作
    - 参与者怎样协作以实现他们的职责
  - 效果
    - 模式怎样支持他的目标？
    - 使用模式的效果和所需做的权衡是什么？
    - 系统结构的哪些方面可以独立改变？
  - 实现
    - 实现模式时需要知道的一些提示
    - 技术要点、应避免的缺陷
    - 是否存在于某些特定与实现语言的问题
  - 代码示例
    - C++/Smalltalk实现该模式的代码片段
  - 已知应用
    - 实际系统中发现的模式的例子
  - 相关模式
    - 与这个模式紧密相关的模式
    - 和这些模式重要的不同之处
    - 这个模式应与那些模式一起使用？

### 1.5组织编目
- 对模式进行分类
  - 目的准则：模式是用来完成什么工作的
    - 创建型（creational）
      - 和对象的创建有关
    - 结构型（structural）
      - 处理类或对象的组合
    - 行为型（behavioral）
      - 描述类或对象怎样交互和怎样分配职责
  - 范围准则：指定模式主要是用于类还是对象
    - 类模式
      - 处理类和子类之间的关系
        - 通过继承建立
        - 静态的
        - 在编译器确定
    - 对象模式
      - 处理对象之间的关系
        - 在运行时变化
        - 具有动态性

### 1.6 设计模式怎样解决设计问题
- 寻找合适的对象
- 决定对象的粒度
- 指定对象接口
- 描述对象的实现
  - 类继承与接口继承的比较
    - 对象的类（class）和对象的类型（type）之间的差别
      - 类定义了对象是怎样实现的，同时也定义了对象的内部状态和操作的实现
      - 对象的类型只与它的接口有关
        - 接口：能响应的请求的集合
      - 一个对象可以有多个类型，不同类的对象也可有相同的类型
  - 对接口编程，而不是对实现编程
- 运用复用机制
  - 继承和组合的比较
    - 类继承
      - 根据其他类的实现来定义一个类的实现
        - 白箱复用（white-box reuse）
    - 对象组合（object composition）
      - 通过组装或组合对象来获得
        - 黑箱复用（black-box reuse）
    - 优先使用对象组合，而不是类继承
  - 委托
  - 参数化类型
- 关联运行时和编译时的结构
  - 一个面向对象程序运行时的结构通常与它的代码结构相差很大
- 设计应支持变化
  - 导致重新设计的一般原因
    - 显式地指定一个类来创建对象
    - 对特殊操作的依赖
    - 对硬件和软件平台的依赖
    - 对对象表示或实现的依赖
    - 算法依赖
    - 紧耦合
    - 通过生成子类来扩充功能
    - 不能方便地对类进行修改

### 1.7 怎样选择设计模式
- 考虑设计模式是怎样解决设计问题的
- 浏览模式的意图部分
- 研究模式怎样互相关联
- 研究目的相似的模式
- 检查重新设计的原因
- 考虑你的设计中哪些是可变的

### 1.8 怎样使用设计模式
- 大致浏览一遍模式
- 回头研究结构部分、参与者部分和协作部分
- 看代码示例部分，看看这个模式代码形式的具体例子
- 选择模式参与者的名字，使它们在应用上下文中有意义
- 定义类
- 定义模式中专用于应用的操作名称
- 实现执行模式中责任和协作的操作

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