讀《圖解設(shè)計(jì)模式》的所思所想
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困惑
作者試圖從另一個(gè)角度闡述設(shè)計(jì)模式，所以對(duì) 23 種具體設(shè)計(jì)模式進(jìn)行了重新分類，但整本書讀下來(lái)比較困惑，在于幾點(diǎn)：
- 分類標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，有實(shí)現(xiàn)思路、實(shí)現(xiàn)內(nèi)容、模式目的等標(biāo)準(zhǔn)，甚至還有“適應(yīng)設(shè)計(jì)模式”這種分類，頗有些無(wú)從分類的“自暴自棄”的味道。同時(shí)在這種分類方式下，還存在一個(gè)問(wèn)題，即某設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)是會(huì)用到另一個(gè)設(shè)計(jì)模式的，甚至其些設(shè)計(jì)模式的書中實(shí)現(xiàn)類圖會(huì)基本相同，但是卻屬于不同分類，帶來(lái)了新的困惑，好像要強(qiáng)迫你在學(xué)習(xí)一個(gè)設(shè)計(jì)模式時(shí)，要忘掉其他設(shè)計(jì)模式的存在。
- 缺乏對(duì)具體設(shè)計(jì)模式適用場(chǎng)景的充分闡述，知何卻不知為何。
- 作為入門書，未對(duì)更低層的原則進(jìn)行科普，即使知道了各具體模式可以達(dá)成哪些具體目的，卻無(wú)法融匯到統(tǒng)一的思想出口。
- ?
但是總覺(jué)得還有一個(gè)抓不到的原因，那么再深入探究一下，到底是什么令我產(chǎn)生困惑呢？這就需要了解設(shè)計(jì)模式的起源。
根源
設(shè)計(jì)模式（design pattern）是一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過(guò)分類編目的、代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。它描述了在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中的一些不斷重復(fù)發(fā)生的問(wèn)題，以及該問(wèn)題的解決方案。
設(shè)計(jì)模式是問(wèn)題的方案。
設(shè)計(jì)模式是經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。
首先，正確的學(xué)習(xí)方式應(yīng)該是帶著問(wèn)題找答案。如果答案被直接擺在面前卻不知問(wèn)題，不論是誰(shuí)都會(huì)產(chǎn)生“這是啥？！”的困惑。但更重要的是，經(jīng)驗(yàn)是具有普適性的，具體的設(shè)計(jì)模式其實(shí)體現(xiàn)的是具體的思想方式，這種思想方式與語(yǔ)言無(wú)關(guān)，同時(shí)在單一語(yǔ)言中也一定有多種實(shí)現(xiàn)形式，那么此時(shí)就進(jìn)入到了抽象和具象的沖突。若無(wú)頓悟的天分，接收到思想的抽象概念描述時(shí)，會(huì)有一種腦子懂了，卻無(wú)從下手的感覺(jué)，同時(shí)若以書中有限的應(yīng)用示例來(lái)描述，又無(wú)法完全體會(huì)到思想的方方面面。
所以設(shè)計(jì)模式的學(xué)習(xí)應(yīng)該是快速的閱讀書籍，在對(duì)模式有輪廓性認(rèn)識(shí)后，帶著問(wèn)題，不斷實(shí)踐練習(xí)的一個(gè)過(guò)程，要在實(shí)踐中得出自己的體會(huì)，將從書中得到的融到自己的骨子里。這也是造成前面講的困惑的根本原因了，實(shí)踐不夠呀。
這其中還有另一個(gè)教訓(xùn)，我曾經(jīng)陷入了為什么能用這種設(shè)計(jì)模式而不能用另一種設(shè)計(jì)模式的思維旋渦，一樣，只靠想，不依托實(shí)踐，這些問(wèn)題是解決不了的。所以不要把時(shí)間浪費(fèi)在糾結(jié)的思考中。
也是因此，后續(xù)內(nèi)容不會(huì)是面面俱到的長(zhǎng)篇累牘，只會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)模式的脈絡(luò)做基于目的的簡(jiǎn)要闡述。
目的與手段
維護(hù)一個(gè)軟件的長(zhǎng)期良性發(fā)展是究極目標(biāo)，即提高可維護(hù)性，降低維護(hù)成本?？梢詮某橄蟮燃?jí)分為 4 個(gè)層次。
- 目標(biāo)：維護(hù)性。
- 標(biāo)準(zhǔn)：擴(kuò)展性、重用性、高內(nèi)聚、低耦合。
- 原則：7 大基本原則。
- 模式：23 + N 種設(shè)計(jì)模式。
應(yīng)該通過(guò)提升擴(kuò)展性、重用性等達(dá)到高內(nèi)聚、低耦合的特性。
在這個(gè)過(guò)程中應(yīng)遵循 7 大原則，同時(shí)這些原則又是設(shè)計(jì)模式的基礎(chǔ)，是設(shè)計(jì)模式為何如此設(shè)計(jì)的依據(jù)。
而模式則是更具體的思想范式，設(shè)計(jì)模式不僅僅局限于 23 種，跟隨技術(shù)水平的發(fā)展，也伴生出了新的問(wèn)題，也就總結(jié)出了針對(duì)新問(wèn)題的 N 種模式。
7 大基本原則
設(shè)計(jì)模式往往是基于類，接口來(lái)講的，而 JS 并非基于類的語(yǔ)言，支持度不夠，同時(shí)我們又不應(yīng)該將模式的思想拘泥于類中，所以可以將下述原則的應(yīng)用個(gè)體，如類、接口，放到函數(shù)或模塊等其他維度上體會(huì)。
-
單一職責(zé)原則：
- 單一職責(zé)原則規(guī)定一個(gè)類應(yīng)該有且僅有一個(gè)引起它變化的原因，否則類應(yīng)該被拆分。
- 我們不必要拘泥于類，該原則的根本目的是控制職責(zé)所在的個(gè)體復(fù)雜度。只需要明白單一個(gè)體只需要做好一件事，個(gè)體越簡(jiǎn)單則可讀性越好，職責(zé)劃分越明確，則改動(dòng)發(fā)生時(shí)，越不會(huì)影響其他個(gè)體。
- 比如這種職責(zé)拆分可以發(fā)生在函數(shù)粒度，也可以發(fā)生在函數(shù)的聚合層面（類或者更外層的函數(shù)），職責(zé)和個(gè)體理想狀態(tài)下應(yīng)該是一對(duì)一的。
- 這個(gè)原則要求我們能清晰的認(rèn)識(shí)到代碼邏輯中的多重職責(zé)，從而才能進(jìn)行劃分。
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接口隔離原則：
- 客戶端不應(yīng)該被迫依賴于它不使用的方法。一個(gè)類對(duì)另一個(gè)類的依賴應(yīng)該建立在最小的接口上。
- 即對(duì)于依賴者，被依賴者應(yīng)該只提供他關(guān)心的功能。當(dāng)體現(xiàn)在接口上時(shí)，就是接口隔離原則，將有冗余的接口拆分。
- 可以避免由于依賴者的增多導(dǎo)致接口膨脹，影響到其他的依賴者。
- 相對(duì)于單一職責(zé)原則可以理解為單一職責(zé)原則是對(duì)內(nèi)做最少承諾，而接口隔離原則是對(duì)外做最少的承諾。
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依賴倒置原則：
- 高層模塊不應(yīng)該依賴低層模塊，兩者都應(yīng)該依賴其抽象；抽象不應(yīng)該依賴細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴抽象。
- 即面向接口編程。我們只需要對(duì)低層進(jìn)行接口定義，高層只需要關(guān)注有哪些接口并進(jìn)行調(diào)用，低層實(shí)現(xiàn)時(shí)只要實(shí)現(xiàn)了這些接口，那么傳給高層的實(shí)例發(fā)生變化時(shí)，高層就不需要修改。降低了耦合度。
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開(kāi)閉原則：
- 軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉。
- 在軟件修改時(shí)，盡量通過(guò)擴(kuò)展而實(shí)現(xiàn)而不是通過(guò)修改來(lái)實(shí)現(xiàn)，避免對(duì)現(xiàn)有邏輯的影響。
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合成復(fù)用原則：
- 在復(fù)用時(shí)，要盡量先使用組合（實(shí)例化是就存在）或者聚合（通過(guò) API 調(diào)用添加為成員變量）等關(guān)聯(lián)關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)，其次才考慮使用繼承關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)。
- 繼承強(qiáng)耦合，組合聚合是弱耦合。
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里氏替換原則：
- 繼承必須確保超類所擁有的性質(zhì)在子類中仍然成立。即子類可以擴(kuò)展父類的功能，但不能改變父類原有的功能。
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迪米特法則：
- 只與你的直接朋友交談，不跟“陌生人”說(shuō)話，又叫最少知識(shí)原則。即一個(gè)類對(duì)自己依賴的類知道的越少越好。
- 耦合是無(wú)法完全避免的。
- 被依賴的類不論多復(fù)雜，都應(yīng)該將細(xì)節(jié)封裝在內(nèi)部，對(duì)外暴露 API。
- 應(yīng)該避免類中出現(xiàn)非直接的朋友關(guān)系（直接朋友關(guān)系：成員變量、參數(shù)、返回值）的依賴。
可以看出這些原則都是為了個(gè)體間的低耦合而努力。
模式的一句話描述
- 迭代器模式：為了在不暴露數(shù)據(jù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的前提下對(duì)外提供可替換的迭代方式。此模式隱藏內(nèi)部細(xì)節(jié)，且可替換迭代方式。這種思路可推廣至迭代以外的其他能力。
- 適配器模式：為了使不兼容的接口協(xié)同工作，將現(xiàn)有接口包裝為需要的接口。在處理代碼邊界即第三方依賴時(shí)也可使用，能在第三方依賴被換掉時(shí)降低改動(dòng)成本。
- 模板方法模式：在流程結(jié)構(gòu)確定，而步驟的具體實(shí)現(xiàn)不定或有差異時(shí)使用。即定義好模板，但將具體處理的實(shí)現(xiàn)交給子類，擴(kuò)展新的能力時(shí)只需實(shí)現(xiàn)新的子類。
- 工廠方法模式：創(chuàng)建接口不變的情況下，由用戶決定什么哪個(gè)實(shí)例時(shí)，使用。產(chǎn)品和工廠一一對(duì)應(yīng)，擴(kuò)展新的產(chǎn)品時(shí)需要增加新的產(chǎn)品類和對(duì)應(yīng)的工廠類。
- 單例模式：?jiǎn)我活愔辉试S生成一個(gè)實(shí)例時(shí)使用。
- 原型模式：避免較高的實(shí)例化成本時(shí)使用。通過(guò)復(fù)制生成實(shí)例，核心在于復(fù)制現(xiàn)有實(shí)例，避免重走實(shí)例化的過(guò)程。
- 建造者模式：最終產(chǎn)出物的組成部分相同，但需要組裝過(guò)程可替換時(shí)使用。通過(guò)組裝生成復(fù)雜實(shí)例，并將組裝過(guò)程抽離至獨(dú)立的類，核心在于側(cè)重組裝，那么實(shí)現(xiàn)不同的組裝過(guò)程類就能產(chǎn)出不同的產(chǎn)出物。
- 抽象工廠模式：與工廠方法模式類似，當(dāng)工廠類產(chǎn)出多個(gè)產(chǎn)品時(shí)可以使用抽象工廠模式。注意區(qū)別是是工廠產(chǎn)出一個(gè)還是多個(gè)產(chǎn)品。
- 橋接模式：在對(duì)外提供的功能接口內(nèi)有多個(gè)維度的變化時(shí)使用，將類的對(duì)外接口和實(shí)現(xiàn)分為獨(dú)立的兩個(gè)類，對(duì)外接口通過(guò)在內(nèi)部組合使用實(shí)現(xiàn)類來(lái)完成具體實(shí)現(xiàn)，可減少維度引起的類數(shù)量的爆炸增長(zhǎng)。
- 策略模式：當(dāng)我們完成任務(wù)的策略需要可被替換時(shí)使用。將通過(guò)策略完成任務(wù)的過(guò)程拆分為調(diào)用和實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)部分提供成系統(tǒng)的方法簇，即具體策略，以參數(shù)形式傳給調(diào)用部分，從而實(shí)現(xiàn)策略可替換。
- 組合模式：當(dāng)需要提供給用戶的是多個(gè)對(duì)象，且對(duì)象間是部分-整體的層次結(jié)構(gòu)，且不希望用戶關(guān)心對(duì)象間差異，只要一套訪問(wèn)接口時(shí)使用。通過(guò)多個(gè)子類實(shí)現(xiàn)相同接口實(shí)現(xiàn)。
- 裝飾器模式：給一個(gè)對(duì)象追加更多功能，且不改變提供給用戶的接口時(shí)使用。
- 訪問(wèn)者模式：在不改變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前提下可以添加對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的新的操作時(shí)使用。通過(guò)將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與操作分離的方式實(shí)現(xiàn)。
- 責(zé)任鏈模式：個(gè)體需要被多個(gè)對(duì)象處理，但處理對(duì)象間有沒(méi)有耦合關(guān)系時(shí)，為了避免增加系統(tǒng)復(fù)雜度時(shí)使用。通過(guò)將多個(gè)處理對(duì)象組成一條責(zé)任鏈，然后將待處理目標(biāo)沿著這條鏈傳遞進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)。Koa 中間件機(jī)制就是一種實(shí)踐。
- 門面模式：簡(jiǎn)化用戶對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)中子系統(tǒng)的聯(lián)系，對(duì)外提供簡(jiǎn)單易用的接口時(shí)使用。通過(guò)包裝更高層的類，由它調(diào)度子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
- 中介者模式：簡(jiǎn)化復(fù)雜系統(tǒng)中子系統(tǒng)之間的聯(lián)系，將交互封裝一個(gè)中介對(duì)象，降低子系統(tǒng)對(duì)象間的耦合?？梢泽w會(huì)下與門面模式的不同。
- 觀察者模式：一個(gè)對(duì)象改變時(shí)需要導(dǎo)致其他對(duì)象也改變，且不關(guān)心其他對(duì)象具體是誰(shuí)時(shí)可以使用。通過(guò)觀察對(duì)象管理監(jiān)聽(tīng)他的所有觀察者，并在發(fā)生變化時(shí)通知所有觀察者實(shí)現(xiàn)。
- 備忘錄模式：在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個(gè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，并在該對(duì)象之外保存這個(gè)狀態(tài)，以便以后當(dāng)需要時(shí)能將該對(duì)象恢復(fù)到原先保存的狀態(tài)時(shí)使用。
- 狀態(tài)模式：對(duì)象與外部互動(dòng)導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)變化，從而行為不同時(shí)使用。通過(guò)將不同狀態(tài)下的行為封裝為不同的類，允許在狀態(tài)改變時(shí)通過(guò)切換狀態(tài)類改變行為實(shí)現(xiàn)?？梢岳斫鉃椴呗阅Ｊ降囊环N特殊應(yīng)用。是一種內(nèi)置了多種“策略”，根據(jù)狀態(tài)變化切換“策略”的模式。
- 享元模式：有大量的實(shí)例需要公用或重復(fù)使用時(shí)使用。我們可以把這些實(shí)例當(dāng)做享元，并管理起來(lái)?？梢援?dāng)做同時(shí)使用了多個(gè)單例模式的類，因?yàn)榇嬖诠芾砟芰Γ詴?huì)受外部因素影響，在返回前修改單例的狀態(tài)。
- 代理模式：在我們不想讓用戶直接使用對(duì)象的情況下使用，如加以訪問(wèn)控制。很簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方式就是加一層代理來(lái)間接引用對(duì)象。
- 命令模式：需要使命令發(fā)起者和執(zhí)行者不可見(jiàn)，甚至需要對(duì)命令加以管理時(shí)使用。此模式通過(guò)將命令封裝為一個(gè)類，將命令執(zhí)行者作為命令的依賴，分離命令調(diào)用者和命令實(shí)現(xiàn)者，同時(shí)由于命令實(shí)例的存在又可以對(duì)命令加以管理。
- 解釋器模式：將發(fā)生頻率足夠高的問(wèn)題的各個(gè)實(shí)例表述為一個(gè)簡(jiǎn)單語(yǔ)言的句子，并構(gòu)建一個(gè)解釋器解釋語(yǔ)言中的句子。通過(guò)對(duì)定義語(yǔ)句語(yǔ)法節(jié)點(diǎn)，并針對(duì)每類語(yǔ)法節(jié)點(diǎn)聲明類，對(duì)語(yǔ)句節(jié)點(diǎn)遍歷解析實(shí)現(xiàn)。
我們可以從上述描述中看到重復(fù)的幾個(gè)關(guān)鍵詞：拆分、不關(guān)心、不破壞，還是在為了個(gè)體間的低耦合而努力。
而且要注意的是，模式并非完美，有些模式實(shí)現(xiàn)時(shí)甚至?xí)黾觾?nèi)部耦合，增加系統(tǒng)復(fù)雜度，所以要關(guān)注目的，關(guān)注目的，關(guān)注目的，關(guān)注是否降低了所關(guān)注的可能變化的點(diǎn)的耦合度。
結(jié)語(yǔ)
最后以三個(gè)問(wèn)題結(jié)束這篇文章。
學(xué)什么？
我們學(xué)設(shè)計(jì)模式，是為了學(xué)習(xí)如何合理的組織我們的代碼，如何解耦，如何真正的達(dá)到對(duì)修改封閉對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放的效果，而不是去背誦那些類的繼承模式，然后自己記不住，回過(guò)頭來(lái)就罵設(shè)計(jì)模式把你的代碼搞復(fù)雜了，要反設(shè)計(jì)模式。
如何用？
為了合理的利用設(shè)計(jì)模式，我們應(yīng)該明白一個(gè)概念，叫做擴(kuò)展點(diǎn)。擴(kuò)展點(diǎn)不是天生就有的，而是設(shè)計(jì)出來(lái)的。我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)軟件的架構(gòu)的時(shí)候，我們也要同時(shí)設(shè)計(jì)一下哪些地方以后可以改，哪些地方以后不能改。
如何用的好？
“我亦無(wú)他，惟手熟爾?！?/p>
