下面讓我們跟著碼仔一起來認(rèn)識(shí)一下設(shè)計(jì)模式吧!

通過這篇文章你能學(xué)到什么?

1. 什么是設(shè)計(jì)模式?
2. 我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式?
3. 常用的設(shè)計(jì)模式有哪些?
4. 我們應(yīng)該如何學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式?

什么是模式?什么是設(shè)計(jì)模式?

什么是模式?我們先從字面意思來理解，“模”：模型、模具，我們可以看做是一種標(biāo)準(zhǔn)，“式”：形式、方式，我們可以看做是一種方法，兩者組合在一起就是“標(biāo)準(zhǔn)化的方法”叫做模式。

舉個(gè)很恰當(dāng)了例子：中國的四大發(fā)明之一，活字印刷術(shù)的誕生過程就是一種模式的產(chǎn)生。在沒有活字印刷術(shù)之前，每頁文字刻成一個(gè)板子，如果一個(gè)字錯(cuò)了就得重新雕刻，錯(cuò)誤率很高，成本也高，效率還低。之后演變成為每個(gè)字為單獨(dú)小板，印刷文章的時(shí)候只需要在大板子上根據(jù)需求排列不同的字就可以了，這些字不僅雕刻起來錯(cuò)誤率低，還可以重復(fù)不同的文章使用。這是一種標(biāo)準(zhǔn)化方法的演變過程，也是一種模式的誕生。

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每個(gè)模式都描述了一類我們?cè)谏a(chǎn)環(huán)境中遇到的問題，并且給出了解決這個(gè)問題的核心方案。所以在我們遇到這類問題時(shí)，使用這些方案就可以避免重復(fù)的工作。簡而言之：模式是在特定環(huán)境下，人們解決某類重復(fù)出現(xiàn)問題的一套成功或有效的解決方案。

上面我們了解了模式，但有的朋友該說了，我們是軟件開發(fā)工作者，知道模式有什么用呢?別著急，下面我們就來認(rèn)識(shí)一下軟件模式。

軟件模式，如果按剛才我們理解的“模式”，軟件模式就可以解讀為：軟件生命周期內(nèi)的一些標(biāo)準(zhǔn)化方法。我們知道軟件的生命周期并不單單只開發(fā)周期，軟件前期的需求分析，后期的迭代維護(hù)都屬于軟件的生命周期，所以相對(duì)應(yīng)的在每個(gè)階段都會(huì)有對(duì)應(yīng)的模式。作為開發(fā)者我們接觸最多的就是開發(fā)階段，而在開發(fā)階段使用最多的應(yīng)該就是設(shè)計(jì)模式了。那什么又是設(shè)計(jì)模式呢?

據(jù)網(wǎng)上搜索得知：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)過分類編目的、代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，使用設(shè)計(jì)模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解并且保證代碼可靠性。其實(shí)說白了，設(shè)計(jì)模式就是經(jīng)過無數(shù)填坑人的努力所總結(jié)的一套標(biāo)準(zhǔn)化的被所有開發(fā)者承認(rèn)的代碼設(shè)計(jì)方案。

設(shè)計(jì)模式一般包含模式名稱、問題、目的、解決方案、效果等組成要素，其中關(guān)鍵要素是模式名稱、問題、解決方案和效果。

模式名稱(Pattern Name)通過一兩個(gè)詞來描述模式的問題、解決方案和效果，以便更好地理解模式并方便開發(fā)人員之間的交流，絕大多數(shù)模式都是根據(jù)其功能或模式結(jié)構(gòu)來命名的;

問題(Problem)描述了應(yīng)該在何時(shí)使用模式，它包含了設(shè)計(jì)中存在的問題以及問題存在的原因;

解決方案(Solution)描述了一個(gè)設(shè)計(jì)模式的組成成分，以及這些組成成分之間的相互關(guān)系，各自的職責(zé)和協(xié)作方式，通常解決方案通過UML類圖和核心代碼來進(jìn)行描述;

效果(Consequences)描述了模式的優(yōu)缺點(diǎn)以及在使用模式時(shí)應(yīng)權(quán)衡的問題

個(gè)人感覺這些已經(jīng)很全面的解釋了什么是設(shè)計(jì)模式，之后我也打算從這四個(gè)方面去分析每一種模式。

為什么要學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式?

認(rèn)識(shí)完設(shè)計(jì)模式我們肯定會(huì)產(chǎn)生以下疑問?我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式?它在我們開發(fā)當(dāng)中都解決了哪些問題?

通過學(xué)習(xí)我覺得學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式可以解決以下三個(gè)問題：

1、避免重復(fù)造輪子

學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)我們肯定都聽過這句話“不要重復(fù)造輪子”，設(shè)計(jì)模式首先解決的就是我們重復(fù)造輪子的問題。

舉個(gè)栗子：在沒有學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式的時(shí)候，我們使用圖片加載或者其他工具類，肯定是經(jīng)過大量的編程，走過很多彎路，填過很多坑才會(huì)想到“我們應(yīng)該封裝一下，單獨(dú)一個(gè)實(shí)例這樣更加便于管理”，于是我們開始封裝，廢了好大勁封裝成功，之后學(xué)習(xí)完 “單例模式”發(fā)現(xiàn)，咦，這不就是我封裝的那個(gè)方式么?如果早學(xué)了設(shè)計(jì)模式，我就。。。。所以，在時(shí)間就是金錢的今天，設(shè)計(jì)模式無疑會(huì)為有助于我們提高開發(fā)和設(shè)計(jì)效率，但也不保證一定會(huì)提高。

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2、降低溝通成本

工作中我們不可能是一直獨(dú)立開發(fā)，肯定會(huì)跟別人協(xié)調(diào)開發(fā)。只要有合作就少不了溝通，設(shè)計(jì)模式也能解決開發(fā)人員之間的溝通問題。

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再舉個(gè)栗子：你從零開發(fā)了一個(gè)項(xiàng)目，后來項(xiàng)目越做越大，功能模塊也越來越多，多到你天天加班也弄不完的情況，這個(gè)時(shí)候你向老板提出“漲工資不然不干了，然后老板開始給你各種畫餅。。。”(扯遠(yuǎn)了)，這時(shí)候你向老板提出需要一個(gè)幫手，然后老板給你招來一個(gè)小弟，你需要帶他熟悉項(xiàng)目，你對(duì)他說我這個(gè)地方用了“單例模式”，這里用了“裝飾者模式”，然后這里是“工廠模式”，然后小弟懵逼了。然后你還得費(fèi)好大勁去講解你是怎么實(shí)現(xiàn)的這些模式。。。很顯然小弟并不了解設(shè)計(jì)模式，不然你就可以省下很多時(shí)間多寫幾個(gè)bug了。

因?yàn)樵O(shè)計(jì)模式提供了一套通用的設(shè)計(jì)詞匯和一種通用的形式來方便開發(fā)人員之間溝通和交流，使得設(shè)計(jì)方案更加通俗易懂，所以無論你使用哪種編程語言，做什么類型的項(xiàng)目，甚至你處于一個(gè)國際化的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，當(dāng)面對(duì)同一個(gè)設(shè)計(jì)模式時(shí)，你和別人的理解并無二異，因?yàn)樵O(shè)計(jì)模式是跨語言、跨平臺(tái)、跨應(yīng)用、跨國界的。

3、優(yōu)秀的復(fù)用性和可擴(kuò)展性

上大學(xué)的時(shí)候我們學(xué)過，一個(gè)優(yōu)秀的軟件需要有六大特性：功能性、可靠性、可用性、效率、可維護(hù)性、可移植性。然而很多開發(fā)人員在開發(fā)的時(shí)候多半不會(huì)考慮這些東西。因?yàn)閲鴥?nèi)的開發(fā)環(huán)境大多是先出結(jié)果，出問題了再說。所以，如何在有限的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出優(yōu)秀的軟件是成為優(yōu)秀開發(fā)人員的必修之路。大部分設(shè)計(jì)模式都兼顧了系統(tǒng)的可重用性和可擴(kuò)展性。例如：代碼中經(jīng)常使用某個(gè)功能，我們可以使用“單例模式”把他封裝起來，如果考慮某個(gè)地方的可擴(kuò)展性，我們可以使用“裝飾模式”等等。

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為什么要學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式?

經(jīng)過無數(shù)前輩的總結(jié)，常用的設(shè)計(jì)模式主要有23種，而這23種設(shè)計(jì)模式又可以分為三大類：創(chuàng)建型模式(5種)、結(jié)構(gòu)型模式(7種)和行為型模式(11種)。其中創(chuàng)建型模式主要用于描述如何創(chuàng)建對(duì)象，結(jié)構(gòu)型模式主要用于描述如何實(shí)現(xiàn)類或?qū)ο蟮慕M合，行為型模式主要用于描述類或?qū)ο笤鯓咏换ヒ约霸鯓臃峙渎氊?zé)。下圖是23種模式的具體分類：表格展示

如何學(xué)習(xí)?

在我們正式開始學(xué)習(xí)之前我想先分享下我對(duì)設(shè)計(jì)模式學(xué)習(xí)的看法。

我從大學(xué)開始接觸設(shè)計(jì)模式，畢業(yè)后我也從事了近三年的開發(fā)工作。在這期間我體會(huì)到了設(shè)計(jì)模式的種種便利，也了解一些朋友對(duì)設(shè)計(jì)模式的看法。在這里我想分享一下自己學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式的心得體會(huì)，供大家參考：

1、不要畏懼。

工作期間我跟很多同事談?wù)撨^設(shè)計(jì)模式，他們大多數(shù)的反應(yīng)是“那個(gè)感覺挺難的，現(xiàn)在沒打算去學(xué)。”很多人還沒開始就已經(jīng)退縮了。其實(shí)掌握設(shè)計(jì)模式并不是很難的事情，我們只需要拆分他們，一個(gè)一個(gè)模式去熟悉，一個(gè)例子一個(gè)例子去看、去模仿，多思考，多實(shí)踐，一定可以掌握。關(guān)鍵是要開始去學(xué)。

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2、抓住重點(diǎn)。

其實(shí)學(xué)習(xí)每一個(gè)設(shè)計(jì)模式只需要抓住以下幾點(diǎn)，我們就能大概掌握這種模式。

• 這個(gè)設(shè)計(jì)模式是要解決什么問題，需要在那種情況下使用?
• 這個(gè)設(shè)計(jì)模式的結(jié)構(gòu)圖是什么樣的?
• 這個(gè)設(shè)計(jì)模式的優(yōu)缺點(diǎn)分別是什么?
• 在現(xiàn)實(shí)和代碼中分別能舉出什么樣的使用該模式的例子?

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3、親身實(shí)踐。

老話說：“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，看十遍例子也不如敲一遍代碼，一定要把例子敲一遍，并且舉一反三自己設(shè)計(jì)例子。這樣才能記得牢固。

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4、不能濫用。

千萬不要濫用模式，不要?jiǎng)倢W(xué)了一兩個(gè)模式就想在代碼中硬套。每個(gè)模式都有自己的適用場(chǎng)景，不能為了使用模式而使用模式。要做到具體情況具體分析，濫用設(shè)計(jì)模式很可能寫出一堆垃圾代碼。

5、活學(xué)活用。

我這里直接用劉偉老師的總結(jié)來解釋。設(shè)計(jì)模式的“上乘”境界：“手中無模式，心中有模式”。模式使用的最高境界是你已經(jīng)不知道具體某個(gè)設(shè)計(jì)模式的定義和結(jié)構(gòu)了，但你會(huì)靈活自如地選擇一種設(shè)計(jì)方案【其實(shí)就是某個(gè)設(shè)計(jì)模式】來解決某個(gè)問題，設(shè)計(jì)模式已經(jīng)成為你開發(fā)技能的一部分，能夠手到擒來，“內(nèi)功”與“招式”已渾然一體，要達(dá)到這個(gè)境界并不是看完某本書或者開發(fā)一兩個(gè)項(xiàng)目就能夠?qū)崿F(xiàn)的，它需要不斷沉淀與積累，所以，對(duì)模式的學(xué)習(xí)不要急于求成，要循序漸進(jìn)。

模式從不保證任何東西，它不能保證你一定能夠做出可復(fù)用的軟件，提高你的生產(chǎn)率，更不能保證世界和平。模式并不能替代人來完成軟件系統(tǒng)的創(chuàng)造，它們只不過會(huì)給那些缺乏經(jīng)驗(yàn)但卻具備才能和創(chuàng)造力的人帶來希望。