什么是設(shè)計(jì)模式?程序員如何學(xué)好設(shè)計(jì)模式?
前幾天,我給大家介紹了算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)。后來(lái)又有小伙伴私信問(wèn)我:“小灰,你能不能也講一講設(shè)計(jì)模式的相關(guān)知識(shí)?”
沒(méi)問(wèn)題!對(duì)于程序員來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)模式也是必須要掌握的一項(xiàng)核心知識(shí),我今天就來(lái)給大家重點(diǎn)講一講。
編程的痛點(diǎn)
那么,到底什么是設(shè)計(jì)模式呢?
在介紹這個(gè)概念之前,我先問(wèn)問(wèn)大家,在你們的工作當(dāng)中,有沒(méi)有接手過(guò)“祖?zhèn)鞔a”?也就是老板讓你維護(hù)前一任程序員寫(xiě)的老項(xiàng)目。
小灰自己做過(guò)10年的程序員,有過(guò)很多次這樣的經(jīng)歷。這些個(gè)祖?zhèn)鞔a,有相當(dāng)一部分壓根兒不知道寫(xiě)的是什么,注釋非常少,結(jié)構(gòu)也很混亂,不敢修改也不敢刪除。
當(dāng)初寫(xiě)下這些代碼的前任,要么已經(jīng)離職了,根本找不到人來(lái)問(wèn)。
就算他還在職,能找到人,想問(wèn)對(duì)方一點(diǎn)代碼的問(wèn)題,也還得看對(duì)方的臉色。
這就是祖?zhèn)鞔a的痛苦。
設(shè)計(jì)模式是什么
我們?cè)撛趺崔k呢?
許多前輩程序員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐,總結(jié)出了一系列的解決方案。這些解決方案可以提高代碼的可讀性,增加代碼的可重用性,保證代碼的可擴(kuò)展性。
這一系列解決方案,被人們稱為設(shè)計(jì)模式,它是面向?qū)ο缶幊坍?dāng)中的各種經(jīng)典套路。
設(shè)計(jì)模式是一種抽象的編程思想,并不局限于某一特定的編程語(yǔ)言,而是在許多語(yǔ)言之間相通的。比如在Java、C#、C++語(yǔ)言當(dāng)中,都可以使用到設(shè)計(jì)模式。
但設(shè)計(jì)模式也有它的邊界,它的適用范圍是面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言。對(duì)于面向過(guò)程語(yǔ)言、函數(shù)式編程語(yǔ)言,談?wù)撛O(shè)計(jì)模式是沒(méi)有意義的。
如果有人跟你說(shuō),F(xiàn)ortran語(yǔ)言當(dāng)中的設(shè)計(jì)模式非常好用,或者說(shuō)自己在學(xué)習(xí)Lisp語(yǔ)言當(dāng)中的設(shè)計(jì)模式,這人一定是一個(gè)假程序員。
設(shè)計(jì)模式的分類
那么,程序員前輩們一共總結(jié)出了多少種設(shè)計(jì)模式呢?
在1995年,有四位編程界的大佬合著了一本書(shū),書(shū)名叫做《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》,翻譯過(guò)來(lái)就是《設(shè)計(jì)模式:可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)》,書(shū)里面總共收錄了23種設(shè)計(jì)模式。
這本書(shū)是軟件研發(fā)領(lǐng)域重要的里程碑,合著此書(shū)的四位作者,被業(yè)內(nèi)稱為GoF(Gang of Four),因此這本書(shū)也被人稱為GoF設(shè)計(jì)模式。
這23種設(shè)計(jì)模式,又可以根據(jù)設(shè)計(jì)的目的,分為大大類型:
第一類:創(chuàng)建型模式
這一類設(shè)計(jì)模式的目的是用于創(chuàng)建對(duì)象。比如大家常用的工廠模式、單例模式,就屬于創(chuàng)建型模式。
第二類:結(jié)構(gòu)型模式
這一類設(shè)計(jì)模式的目的是優(yōu)化不同類、對(duì)象、接口之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。比較常用的代理模式、裝飾者模式,就屬于結(jié)構(gòu)型模式。
第三類:行為型模式
這一類設(shè)計(jì)模式的目的是更好地實(shí)現(xiàn)類與類之間的交互以及算法的執(zhí)行。比如策略模式、觀察者模式,就屬于行為型模式。
下面這張圖,總結(jié)了所有23種設(shè)計(jì)模式的分類,大家可以收藏一下。
可能有的人會(huì)覺(jué)得疑惑:網(wǎng)上有很多程序員總是說(shuō)到24種設(shè)計(jì)模式,你這里怎么只說(shuō)了23種呢?
其實(shí),這兩種說(shuō)法都沒(méi)錯(cuò),24種設(shè)計(jì)模式是在原有23種的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充了一個(gè)空對(duì)象模式,它屬于行為型模式。
此外,隨著編程領(lǐng)域的不斷發(fā)展,有很多新的設(shè)計(jì)模式不斷被人提出來(lái),目前人們所用到的設(shè)計(jì)模式其實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止24種。
比如生產(chǎn)者消費(fèi)者模式,發(fā)布訂閱模式等等,他們都不在24種設(shè)計(jì)模式當(dāng)中,但仍然非常常用。
可能有些做后臺(tái)開(kāi)發(fā)的朋友會(huì)問(wèn)了:我們平時(shí)用到的MVC模式,是不是也屬于設(shè)計(jì)模式呢?
以我個(gè)人的觀點(diǎn),設(shè)計(jì)模式所研究的是類與對(duì)象、接口之間的關(guān)系,解決的是某一個(gè)特定問(wèn)題。
而MVC,研究的是代碼模塊之間的關(guān)系,并且提供的是一攬子解決方案。所以MVC屬于一種架構(gòu),而不是設(shè)計(jì)模式。
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