1. 设计模式原则
1.1 开闭原则
开闭原则(Open Close Principle)的意思是:对扩展开放,对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,实现一个热插拔的效果。简言之,是为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类,后面的具体设计中我们会提到这点。
1.2 里氏代换原则
里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)是面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。LSP 是继承复用的基石,只有当派生类可以替换掉基类,且软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而派生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对开闭原则的补充。实现开闭原则的关键步骤就是抽象化,而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。
1.3 依赖倒转原则
Dependence Inversion Principle 原则是开闭原则的基础,具体内容:针对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。
1.4 接口隔离原则
Interface Segregation Principle 原则的意思是:使用多个隔离的接口,比使用单个接口要好。它还有另外一个意思是:降低类之间的耦合度。由此可见,其实设计模式就是从大型软件架构出发、便于升级和维护的软件设计思想,它强调降低依赖,降低耦合。
1.5 迪米特法则
Demeter Principle 原则是指:一个实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用,使得系统功能模块相对独立。
1.6 合成复用原则
合成复用原则(Composite Reuse Principle)是指:尽量使用合成 / 聚合的方式,而不是使用继承。
2. 设计模式
2.1 创建型模式
这些设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式,而不是使用 new 运算符直接实例化对象。这使得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活。
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对象池模式
对象池(也称为资源池)被用来管理对象缓存。对象池是一组已经初始化过且可以直接使用的对象集合,用户在使用对象时可以从对象池中获取对象,对其进行操作处理,并在不需要时归还给对象池而非销毁它。
若对象初始化、实例化的代价高,且需要经常实例化,但每次实例化的数量较少的情况下,使用对象池可以获得显著的性能提升。常见的使用对象池模式的技术包括线程池、数据库连接池、任务队列池、图片资源对象池等。
当然,如果要实例化的对象较小,不需要多少资源开销,就没有必要使用对象池模式了,这非但不会提升性能,反而浪费内存空间,甚至降低性能。 -
多例模式
多例模式和单例模式类似,但可以返回多个实例。比如我们有多个数据库连接,MySQL、SQLite、Postgres,又或者我们有多个日志记录器,分别用于记录调试信息和错误信息,这些都可以使用多例模式实现。
2.2 结构型模式
这些设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式。
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数据映射模式
在了解数据映射模式之前,先了解下数据映射,它是在持久化数据存储层(通常是关系型数据库)和驻于内存的数据表现层之间进行双向数据传输的数据访问层。
数据映射模式的目的是让持久化数据存储层、驻于内存的数据表现层、以及数据映射本身三者相互独立、互不依赖。这个数据访问层由一个或多个映射器(或者数据访问对象)组成,用于实现数据传输。通用的数据访问层可以处理不同的实体类型,而专用的则处理一个或几个。
数据映射模式的核心在于它的数据模型遵循单一职责原则(Single Responsibility Principle), 这也是和 Active Record 模式的不同之处。最典型的数据映射模式例子就是数据库 ORM 模型 (Object Relational Mapper)。
准确来说该模式是个架构模式。 -
依赖注入模式
依赖注入(Dependency Injection)是控制反转(Inversion of Control)的一种实现方式。
我们先来看看什么是控制反转。
当调用者需要被调用者的协助时,在传统的程序设计过程中,通常由调用者来创建被调用者的实例,但在这里,创建被调用者的工作不再由调用者来完成,而是将被调用者的创建移到调用者的外部,从而反转被调用者的创建,消除了调用者对被调用者创建的控制,因此称为控制反转。
要实现控制反转,通常的解决方案是将创建被调用者实例的工作交由 IoC 容器来完成,然后在调用者中注入被调用者(通过构造器/方法注入实现),这样我们就实现了调用者与被调用者的解耦,该过程被称为依赖注入。
依赖注入不是目的,它是一系列工具和手段,最终的目的是帮助我们开发出松散耦合(loose coupled)、可维护、可测试的代码和程序。这条原则的做法是大家熟知的面向接口,或者说是面向抽象编程。 -
门面模式
门面模式(Facade)又称外观模式,用于为子系统中的一组接口提供一个一致的界面。门面模式定义了一个高层接口,这个接口使得子系统更加容易使用:引入门面角色之后,用户只需要直接与门面角色交互,用户与子系统之间的复杂关系由门面角色来实现,从而降低了系统的耦合度。
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流接口模式
在软件工程中,流接口(Fluent Interface)是指实现一种面向对象的、能提高代码可读性的 API 的方法,其目的就是可以编写具有自然语言一样可读性的代码,我们对这种代码编写方式还有一个通俗的称呼 —— 方法链。
Laravel 中流接口模式有着广泛使用,比如查询构建器,邮件等等。 -
注册模式
注册模式(Registry)也叫做注册树模式,注册器模式。注册模式为应用中经常使用的对象创建一个中央存储器来存放这些对象 —— 通常通过一个只包含静态方法的抽象类来实现(或者通过单例模式)。
2.3 行为型模式
这些设计模式特别关注对象之间的通信。
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规格模式
规格模式(Specification)可以认为是组合模式的一种扩展。有时项目中某些条件决定了业务逻辑,这些条件就可以抽离出来以某种关系(与、或、非)进行组合,从而灵活地对业务逻辑进行定制。另外,在查询、过滤等应用场合中,通过预定义多个条件,然后使用这些条件的组合来处理查询或过滤,而不是使用逻辑判断语句来处理,可以简化整个实现逻辑。
这里的每个条件就是一个规格,多个规格/条件通过串联的方式以某种逻辑关系形成一个组合式的规格。
2.3 J2EE 设计模式
这些设计模式特别关注表示层。这些模式是由 Sun Java Center 鉴定的。
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委托模式
委托是对一个类的功能进行扩展和复用的方法。它的做法是:写一个附加的类提供附加的功能,并使用原来的类的实例提供原有的功能。 假设我们有一个 TeamLead 类,将其既定任务委托给一个关联辅助对象 JuniorDeveloper 来完成:本来 TeamLead 处理 writeCode 方法,Usage 调用 TeamLead 的该方法,但现在 TeamLead 将 writeCode 的实现委托给 JuniorDeveloper 的 writeBadCode 来实现,但 Usage 并没有感知在执行 writeBadCode 方法。
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资源库模式
Repository 是一个独立的层,介于领域层与数据映射层(数据访问层)之间。它的存在让领域层感觉不到数据访问层的存在,它提供一个类似集合的接口提供给领域层进行领域对象的访问。Repository 是仓库管理员,领域层需要什么东西只需告诉仓库管理员,由仓库管理员把东西拿给它,并不需要知道东西实际放在哪。
Repository 模式是架构模式,在设计架构时,才有参考价值。应用 Repository 模式所带来的好处,远高于实现这个模式所增加的代码。只要项目分层,都应当使用这个模式。