DesignPattern

管理变化，提高复用。

面向对象的设计原则

依赖倒置原则（DIP）
- 高层模块（稳定）不应该依赖于低层模块（变化），二者都应该依赖于抽象（稳定）
- 抽象（稳定）不应该依赖于实现细节（变化），实现细节应该依赖于抽象（稳定）
开放封闭原则（OCP）
- 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（SRP）
- 一个类应该仅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（LSP）
- 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（ISP）
- 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
- 类继承通常为“白箱复用”，对象组合通常为“黑箱复用”
- 继承在某种程度上破坏了封装性，子类父类耦合度高
- 对象组合只要求被组合的对象具有良好定义的接口，耦合度低
封装变化点
- 使用封装类创建对象之间的分界层，让设计者可以在分界层的一侧进行修改，而不会对另一侧产生不良的影响，从而实现层次间的松耦合
针对接口编程，而不是针对实现编程
- 不将变量类型声明为某个特定的具体类，而是声明为某个接口
- 客户程序无需获知对象的具体类型，只需要知道对象所具有的接口
- 减少系统中各部分的依赖关系，从而实现“高内聚，低耦合”的类型设计方案

GOF-23 模式分类

从目的来看：

创建型（Creational）模式
结构型（Structural）模式
行为型（Behavioral）模式

从范围来看：

类模式处理类与子类的静态关系
对象模式处理对象间的动态关系

重构获得模式

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

设计模式

1. 组件协作

框架与应用程序的划分，组件协作模式通过晚绑定，实现框架与应用程序之间的松耦合

2. 单一职责

软件组织的设计中，如果责任划分的不清晰，使用继承得到的结果往往是随着需求的变化，子类急剧膨胀，同时充斥着重复代码，这时候的关键就是划清责任

3. 对象创建

通过“对象创建”模式绕开new，来避免对象创建（new）过程中所导致的紧耦合（依赖具体类），从而支持对象创建的稳定。它是接口抽象之后的第一步工作。

4. 对象性能

面向对象很好的解决了“抽象”的问题，但是必不可免地要付出一定的代价。通常情况，面向对象的成本大都可以忽略不计。但是某些情况，面向对象所带来的成本必须谨慎处理。

5. 接口隔离

在组件构建过程中，某些接口之间直接的依赖常常会带来很多问题、甚至根本无法实现。采用添加一层间接（稳定）接口，来隔离本来相互紧密关联的接口是一种常见的解决方案。

门面模式 Facade：解耦系统间（单向）的对象关联关系
代理模式 Proxy：由于性能原因，安全原因等
适配器模式 Adapter：新接口与旧接口
中介者模式 Mediator：解耦系统内各个对象之间（双向）的关联关系（较少使用）

6. 状态变化

在组件构建过程中，某些对象的状态经常面临变化，如何对这些变化进行有效的管理？同时又维持高层模块的稳定？

状态模式 State
备忘录模式 Memento: 较少应用

7. 数据结构

常常有一些组件在内部具有特定的数据结构，如果让客户程序依赖这些特定的数据结构，将极大地破坏组件的复用。此时，将这些特定数据结构封装在内部，在外部提供统一的接口，来实现与特定数据结构无关的访问，是一种行之有效地解决方案。

8. 行为变化

在组件的构建过程中，组件行为的变化经常导致组件本身剧烈的变化。“行为变化”模式将组件的行为和组件本身进行解耦，从而支持组件行为的变化，实现两者之间的松耦合。

命令模式 Command：C++中使用较少
访问器模式 Visitor: 使用场景较严格

9. 领域问题

在特定领域中，某些变化虽然频繁，但可以抽象为某种规则。此时，结合特定领域，将问题抽象为语法规则，从而给出在该领域下的一般性解决方案。

解析器模式 Interpreter：较少使用

总结

什么时候不用模式

代码可读性很差时
需求理解还很浅时
变化没有显现时
不是系统的关键依赖点
项目没有复用价值时
项目将要发布时

经验之谈

不要为模式而模式
关注抽象类&接口
理清变化点和稳定点
审视依赖关系
要有Framework和Application的区隔思维
良好的设计是演化的结果

设计模式成长之路

见模式而不知
可以识别模式，作为应用程序开发人员使用模式
作为框架开发人员为应用设计某些模式
忘掉模式，只有原则

参考资料

李建忠：C++设计模式
卡码网设计模式精讲

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设计模式 C++