首页 > 其他分享 >设计模式之类之间的关系和六大原则

设计模式之类之间的关系和六大原则

时间:2023-07-07 15:35:44浏览次数:50  
标签:关系 六大 依赖 原则 接口 关联 之类 UML 设计模式

1 类之间的关系
  类与类之间的关系大概有6种,要看懂UML图,首先需要了解这几种关系。

1.1 继承关系
  继承指的是一个类(称为子类,子接口)继承另外的一个类(成为父类,父接口)的功能,并可以增加它自己的新功能的能力。在UML类图设计中,继承用一条带空心三角箭头的实线表示,从子类指向父类,或者子接口指向父接口。

1.2 实现关系
  实现指的是一个class类实现interface接口(可以是多个)的功能,实现是类与接口之间最常见的关系。在Java中此类关系是通过关键字implements明确标识,在设计时一般没有争议性。而在C++中并没有接口的关键字,这种关系一般是通过声明纯虚函数来实现。在UML类图设计中,实现是用一条带空心三角箭头的虚线表示,从类指向实现的接口。

1.3 依赖关系
  简单的理解,依赖就是一个类A使用到了另一个类B,而这种使用关系是具有偶然性的、临时性的、非常弱的,但是B类的变化会影响到类A。比如某人要过河,需要借用一条船,此时人与船之间的关系就是依赖。表现在代码层面,为类B作为参数被类A在某个method方法中使用。在UML类图设计中,依赖关系用由类A指向类B的带箭头虚线表示。

1.4 关联关系
  关联体现的是两个类之间语义级别的一种强依赖关系,比如我和我的朋友,这种关系比依赖更强、不存在依赖关系的偶然性、关系也不是临时性的,一般是长期性的,而且双方的关系一般是平等的。关联可以是单向、双向的。表现在代码层面,为被关联类B以类的属性形式出现在关联类A中,也可能是关联类A引用了一个类型为被关联类B的全局变量。在UML类图设计中,关联关系用由关联类A指向被关联类B的带箭头实线表示,在关联的两端可以标注关联双方的角色和多重性标记。

1.5 聚合关系
  聚合关系是关联关系的一种特例,它体现的是整体与部分的关系,即has-a关系。此时整体与不放呢之间是可分离的,它们可以具有各自的生命周期,部分可以属于多个整体对象,也可以为多个整体对象共享。比如人群和单个人的关系,雁群与但只雁的关系。表现在代码层面,和关联关系是一致的,只能从语义级别来区分。在UML类图设计中,聚合关系以空心菱形加实线箭头表示。

1.6 组合关系
  组合也是关联关系的一种特例,它体现的是一种contains-a的关系,这种关系比聚合关系更强,也成为强聚合。它同样体现在整体与部分的关系,但此时整体与部分是不可分的,整体的生命周期结束也就以为着部分的生命周期结束,比如人和人的大脑。表现在代码层面,和关联关系是一致的,只能从语义级别来区分。在UML类图设计中,组合关系以实心菱形加实线箭头表示。

1.7 总结
  对于继承、实现这两种关系没多少疑问,它们体现的是一种类和类、或者类与接口间的纵向关系。其他的四种关系体现的是类和类或者类与接口间的引用、横向关系。相对来说比较难以区分。这四种关系都是语义级别的,所以从代码层面并不能完全区分各种关系,但总的来说,后几种关系所表现的强弱程度一次为:组合>聚合>关联>依赖。

2 六大原则
2.1 单一职责原则
  单一职责原则指的是对于一个类而言,应该仅有一个引起它变化的原因。如果一个类承担的职责过多,就等于把这些职责耦合在一起,一个职责的变化可能会削弱或者一致这个类完成其他职责的能力。这种耦合会导致脆弱的设计,当变化发生时,设计会遭受到意向不到的破坏。

  同样的软件设计真正要做的许多内容,就是发现职责并把那些职责相互分离。其实要去判断是否应该分离出类来,也不难,那就是如果你能够想到多于一个的动机去改变一个类,那么这个类就具有多于一个的职责,就应该考虑类的职责分离。

2.2 开放-封闭原则
  开放-封闭原则,是说软件实体(类、模块、函数等等)应该可以扩展,但是不可以修改。这个原则其实有两个特征,一个是说对于扩展是开放的,另一个是说对于更改是封闭的。

  但是无论模块是多么的‘封闭’,都会存在一些无法对之封闭的变化。既然不可能完全封闭,设计人员必须对于他设计的模块应该对哪种变化封闭做出选择。他必须先猜测出最有可能发生的变化种类,然后构造抽离来隔离那些变化。在我们最初编写代码时,假设变化不会发生。当变化发生时,我们就创建抽象来隔离以后发生的同类变化。面对需求,对程序的改动是通过增加新代码进行的,而不是更改现有的代码。

  开发-封闭原则是面向对象设计的核心所在。遵循这个原则可以带来面向对象技术所生成的巨大好处,也就是可维护、可扩展、可服用、灵活性好。开发人员应该仅对程序中呈现出频繁变化的那些部分做出抽象,然而,对于应用程序中的每个部分都刻意地进行抽象同样不是一个好注意。拒绝不成熟的抽象和抽象本身一样重要。

2.3 依赖倒转原则
  依赖倒转原则,简单地说就是抽象不应该依赖细节,细节应该依赖于抽象,就是要针对接口编程,不要对实现编程。依赖倒转原则:高层模块不应该依赖底层模块,两个都应该依赖抽象。抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象。例如:主板、CPU、内存、硬盘都是在针对接口设计的,如果针对实现来设计,内存就要对应到具体的某个品牌的主板,那就会出现换内存需要把主板也换了的尴尬。这个原则很好理解,不过多赘述。

2.4 里氏代换原则
  里氏代换原则是一个软件实体如果使用的是一个父类的话,那么一定适用于其子类,而且它觉察不出父类对象和子类对象的区别。也就是说,在软件里面,把父类都替换成它的子类,程序的行为没有变化,简单地说,子类型必须能够替换掉它们的父类型。

2.5 接口隔离原则
  使用多个专门的接口,而不使用单一的总接口,即客户端不应该依赖那些它不需要的接口。根据接口隔离原则,当一个接口太大时,我们需要将它分割成一些更小的接口,使用该接口的客户端仅需要知道与之相关的方法即可。每一个接口应该承担一种相对独立的角色,不干不该干的事,该干的事都要干。也就是说接口的定义要遵从单一职责原则。

2.6 迪米特法则
  迪米特法则也叫最少知识原则。一个对象应该对其他对象保持最少的了解。如果两个类不必彼此直接通信,那么这两个类就不应当发生直接的相互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话,可以通过第三者转发这个调用。

  迪米特法则首先强调的前提是在类的结构设计上,每一个类都应当尽量降低成员的访问权限,也就是说,一个类包装好自己的private状态,不需要让别额类知道的字段或行为就不要公开。迪米特法则其根本思想,是强调了类之间的松耦合。类之间的耦合越弱,越有利于复用,一个处在弱耦合的类被修改,不会对有关系的类造成波及。

3 各种设计模式
  常用的设计模式共有24种类,根据主要用途分为三类:创建型模式、结构型模式、行为型模式。也分为类模式和对象模式。如下图:

 

标签:关系,六大,依赖,原则,接口,关联,之类,UML,设计模式
From: https://www.cnblogs.com/ybqjymy/p/17535113.html

相关文章

  • C++ 设计模式之建造者模式
    设计模式之建造者模式建造者模式,将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。其UML图如下:简单理解就是Builder中定义了创建Product各个部分的接口。ConcreteBuilder中具体实现了创建Product中的各个部分的接口,就是具体的建造者。Director......
  • C++设计模式之观察者模式
    设计模式之观察者模式观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。其UML图如下: 在ConcretSubject内部有一个Observer的列表,当Subject的状态发生改变时,会通知列表内......
  • C++ 设计模式之抽象工厂模式
    设计模式之抽象工厂模式抽象工厂模式,提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。其UML图如下: 结合上图我们来理解一下抽象工厂模式的定义。提供一个创建一些列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。在上图中一系列相互依赖或相关......
  • C++ 设计模式之模板方法模式
    设计模式之模板方法模式模板方法模式,定义一个操作中的算法的股价,而将一些步骤延迟到了子类中。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。说白了就是有一个算法有很多部分,这个算法在基类中已经定义好了。而算法中的各个部分都写成各个成员函......
  • JAVA设计模式之模板模式
    设计模式设计模式(DesignPattern)是前辈们对代码开发经验的总结,是解决特定问题的一系列套路。它不是语法规定,而是一套用来提高代码可复用性、可维护性、可读性、稳健性以及安全性的解决方案。总体来说设计模式分为三大类:创建型模式,共五种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、......
  • C++ 设计模式之备忘录模式
    设计模式之备忘录模式备忘录,在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。该模式很好理解,其UML图如下:在Originator中提供了创建Memento的接口,具体要保存什么样的内容,则根据需求来定。而Caretake......
  • C++ 设计模式之责任链模式
    设计模式之责任链模式责任链模式,使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这个对象练成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理它为止。该模式很好理解,其UML图如下: 每个ConcreteHandler都有一定的请求处理能力,当自己处理不了的时......
  • C++ 设计模式之中介者模式
    设计模式之中介者模式中介者模式,用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显示地互相引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互。该模式很好理解,其UML图如下: Mediator中每个交互者的引用,在Mediator内部封装了各种类之间的交互。至于那个类......
  • C++ 设计模式之享元模式
    设计模式之享元模式享元模式,运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。面向对象技术可以很好地解决一些灵活性或扩展性问题,但在很多情况下需要在系统中增加类和对象的个数。当对象数量太多时,将导致运行代价过高,带来性能下降等问题。享元模式正式为了解决这依赖问题而诞生的。......
  • C++ 设计模式之解释器模式
    设计模式之解释器模式解释器模式,给定一个语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。解释器模式解决的问题是,如果一种特定类型的问题发生的频率足够高,那么可能就只得将该问题的各个示例表述为一个简单语言中的句子。这样就可以构建......