软件设计模式入门
1. 什么是设计模式
设计模式是针对软件设计中特定、反复出现的问题的可重用解决方案。它更聚焦于代码组织结构和对象交互层面，而非整个项目的实施方法论。你可以把设计模式看作是一个菜谱：一道菜谱描述了烹制一道菜的大致过程和方向，可能遇到的问题和所需材料，你可以根据自身实际有的食材和工具进行具体的实现。现有材料和工具不同，实现的结果可能会有所差异，但都是按菜谱给出的方向进行的。
设计模式就是这样的，它描述类/对象/接口之间的关系和它们之间如何协作，但不会规定具体实现细节，需要开发人员根据具体业务情况进行实现。
2. 设计模式特征
- 方案久经考验：设计模式提出的解决方案是众多经验丰富的软件工程师在长期实践中总结提炼出来的，经过了时间的考验，被证明是有效的。
- 聚焦特定问题：每个模式都有其明确的适用场景（问题域），比如“创建对象”、“组织对象结构”、“协调对象间通信”等。
- 重用性：一个解决方案的思想和结构可以在多个相似的问题中进行应用和借鉴，不必从头发明轮子。
- 语言无关性：设计模式的思想是通用的，源于面向对象设计原则，可以在多种语言和框架上进行实现。
3. 设计模式的作用
- 提高代码复用性。多个项目可以使用同一模式。此外，模式本身封装了最佳实践，复用模式就是复用经验。
- 增强代码可维护性。可维护性通过以下方式实现：
- 命名：设计模式定义了清晰的角色（如Subject, Observer, Strategy等），通常鼓励开发者使用这些角色名来命名对应的类/接口，这为代码提供了清晰、公认的结构，从而方便维护。
- 解耦：设计模式的核心目标之一就是降低代码耦合度。工厂模式将对象的创建与使用分离，策略模式将算法实现与使用算法的上下文分离。松耦合的系统更容易修改和扩展。
- 遵循设计原则（如面向对象设计原则、开闭原则等）。
- 提升代码的可扩展性：
- 使用策略模式可以轻松地添加新的算法变体。
- 使用观察者模式可以方便地添加新的订阅者（观察者）而不影响被观察者。
- 使用装饰器模式可以动态地给对象添加新职责。
- 提高开发效率。面对常见设计难题时，不必每次都从头构思解决方案。直接应用或调整已知的模式可以显著缩短设计时间。减少因设计缺陷导致的返工。
- 提升代码质量。经过验证的解决方案通常意味着更健壮、更可靠、更少错误的代码。此外，模式还有助于组织代码，使其更符合面向对象的设计理念。