对结构型设计模式的理解
在Gof设计模式中,对设计模式的主要分类为:1)创建型、2)结构型、3)行为型。创建型设计模式抽象了对象的实例化过程;结构型设计模式涉及到如何组合类和对象以获得更大的结构;行为型设计模式描述算法和对象间职责的分配。?那么,结构型设计模式到底如何对类和对象进行组合,以获得更大的结构,组合的指引是什么呢?Adapter/Bridge/…/Proxy七种模式只是结构型设计模式的七个实例,这七个实例的核心主题是什么呢?通过分析,我觉得可以将结构型设计模式的主题用三个词概括:1)统一、2)概括、和3)分离。?1)统一:达到一致“统一”描述了对象组合的一个主题,通过统一性便于客户使用和扩展,在Gof七种结构型设计模式中,可以归入该主题的有Adapter(适配器)、Composite(组合)模式。?Adapter通过将一个类的接口转换为客户希望的另一个接口,即统一Adaptee类接口到Target接口,以便于客户Client使用。?Composite模式统一基元对象和组合对象,从而建立一个“部分——整体”的类层次结构。通过这个结构,客户Client可以一致的使用各种类型的组件,包括基元组件和组合组件;此外对于新的组件,无论是新的基元还是新的组合组件,都可以自然的融入到该层次结构中,从而增强了可扩展性。?2)概括:提高抽象“概括”也描述了对象组合的一个主题,它对一些对象进行抽象和提取,然后提供给客户使用,这样既便于客户使用,也便于对底层的被概括的对象进行扩展和维护。在Gof七种结构型设计模式中,概括为该主题的有Facade(外观)模式。?Facade模式为子系统中的一组对象提供一个高层接口,这个高层接口使得这个子系统更容易使用和维护。?3)分离:降低耦合便于扩展分离可以说是很多模式的一个主题,不仅结构型模式,创建型/行为型设计模式中也有大量的以分离为主题的模式。通过分离可以解耦关联、增加各部分的独立性等等。在Gof七种结构型设计模式中,概括为该主题的有Bridge(桥接)、Decorator(装饰器)、Flyweight(享元)、和Proxy(代理)模式。?Bridge模式分离了抽象部分和实现部分,使两部分都可以独立的变化;?Decorator模式分离了被装饰的对象和各种用于装饰的状态和职责,从而可以在运行时灵活地对组件对象进行各种装饰;?Flyweight模式分离了大量小对象中的运行环境状态信息,从而使这些小对象可以共享;?Proxy模式通过提供代理,分离了客户Client和Subject对象,从而可以在中间提供一些辅助的功能和服务;
2、组合Composite VS 装饰器Decorator
相似点:类结构相似、且都基于递归组合
Composite模式通过递归,组合基元组件为组合组件,再组合组合组件为复杂组合组件;
Decorator模式通过递归,可以动态地为对象增加多种额外功能或装饰;
不同点:
1)目的不同:
Composite模式表现部分和整体对象关系,统一基元对象和组合对象的使用;
Decorator模式为了动态的给一个对象添加一些额外的职责;
2)结构不同:
Composite模式中组合类可能由多个组件(包括基元和组合组件)组成,Composite通常通过容器包含其所容纳的对象;
Decorator模式一般只通过一个对象引用包含被装饰得对象,通常一次只装饰一个对象。
类结构对比图如下:
3、装饰器Decorator VS 代理Proxy
相似点:类结构相似,都提供了一定程度的间接性
Decorator和被装饰的组建ConcreteComponent有相同的接口Component,Proxy和被代理的对象RealSubject也有相同的接口Subject。
Decorator和Proxy通常都含有一个对象,Decorator对这个对象进行包装,Proxy对这个对象进行代理。
不同点:
1)目的不同:
Decorator动态的为一个对象添加一些额外的功能或属性;
Proxy为对象提供一个代理以便进行相应的控制和管理,如远程代理为不在同一地址空间的对象提供本地化代表、虚代理提供根据需要才创建开销很大的对象等等;
2)结构不同:
Decorator可以递归装饰,但Proxy一般并不进行递归代理
类结构对比图如下:
4、外观Facade VS 代理Proxy
相似点:都提供一定的间接性,Facade可以看作是一个子系统的代理Proxy
Facade通过为子系统提供一个门面,在用户和子系统之间建立一个方便简化的使用协议;
Proxy为被代理对象提供间接访问,从而根据不同的代理类型完成不同管理和控制任务;
不同点:
1)目的不同:
Facade模式为子系统提供一个高层接口,以达到简化子系统使用的目的;
Proxy为被代理对象提供间接访问,从而可以根据不同代理类型提供不同的任务;
结构不同:
Facade了解整个子系统,并把方法调用进行转发;Proxy模式只代理目标对象,且通常都提供一定的服务。
类结构对比图如下:
3 楼 noahgenius 2006-12-15 看了对比,我觉得核心思想都一样,连方式也大同小异。 4 楼 qinysong 2007-03-22 noahgenius 写道看了对比,我觉得核心思想都一样,连方式也大同小异。
其实我们谈论的设计模式(源GOF)的最终目标都是创建易于复用、易于维护的面向对象设计,且这些模式大多也只使用有限的几种技术,如类继承和对象组合,所以粗看起来可能都差不多,特别是结构和联结方式
但是对于每种模式都有其不同的针对点,都有不同的目的、不同的适用场景和考虑要素,所以这种差异性不能被表面的大同小异所掩盖 5 楼 shenhai 2007-04-03 希望能结合一个简单的实例进行讲解,不然的感觉太抽象了 6 楼 qinysong 2007-04-03 shenhai 写道希望能结合一个简单的实例进行讲解,不然的感觉太抽象了
因为模式较多,所以在没有一定场景的情况下结合简单实例就可能会显得无的放矢,所以可以先看一些设计模式的书籍,针对每个模式一般都有一些实例进行讲解,过程中如果理解上有什么想法,就比较适合在论坛中进行交流了 7 楼 jamesby 2007-04-03 楼主提到了三点
统一:达到一致
概括:提高抽象
分离:降低耦合便于扩展
我觉得降低偶合,也就是解偶是关键,底偶合高内聚,高扩展,高复用是软件设计的目标。 8 楼 qinysong 2007-04-04 jamesby 写道
我觉得降低偶合,也就是解偶是关键,底偶合高内聚,高扩展,高复用是软件设计的目标。
我觉得“底偶合高内聚”应该在设计原则层次,通过原则指导利于达到设计目标——“高扩展,高复用” 9 楼 jamesby 2007-04-04 qinysong 写道jamesby 写道
我觉得降低偶合,也就是解偶是关键,底偶合高内聚,高扩展,高复用是软件设计的目标。
我觉得“底偶合高内聚”应该在设计原则层次,通过原则指导利于达到设计目标——“高扩展,高复用”我觉得设计原则应该是
面向接口和抽象编程
优先使用组成而不是继承,也就是HAS A OR IS A 等等,
而遵守设计原则的软件就是高内聚底偶合的设计,也就是高扩展,高复用的设计!
我认为高扩展,高复用是终极目标,但是达到了高内聚底偶合的目标也就达到了高扩展,高复用的目标.
10 楼 qinysong 2007-04-04 jamesby 写道qinysong 写道jamesby 写道
我觉得降低偶合,也就是解偶是关键,底偶合高内聚,高扩展,高复用是软件设计的目标。
我觉得“底偶合高内聚”应该在设计原则层次,通过原则指导利于达到设计目标——“高扩展,高复用”我觉得设计原则应该是
面向接口和抽象编程
优先使用组成而不是继承,也就是HAS A OR IS A 等等,
而遵守设计原则的软件就是高内聚底偶合的设计,也就是高扩展,高复用的设计!
我认为高扩展,高复用是终极目标,但是达到了高内聚底偶合的目标也就达到了高扩展,高复用的目标.
嗯,非常好,这样的讨论非常促进我的认识
我想再引入一个词——属性,一个好的软件,一个最大限度接近优秀目标(高扩展,高复用)的软件本身应该具有一些基本属性,就像高尔基说的“不幸的家庭各有各的不幸,而幸福的家庭都是相似的”,软件也是,不好、劣质的软件各有各的不好之处,而优秀的软件(从设计角度来说)却都具有基本的属性,这些属性中我觉得就可以包括“高内聚、底偶合”。
所以“高内聚、底偶合”这是优秀软件的基本属性,而目标是表达我们最大渴望的主观意愿,一个软件只要高扩展,高复用我们就满足了,在这个满足的前提下我们不在乎是不是高内聚低耦合。但是幸福的家庭都是相似的 11 楼 jamesby 2007-04-04 qinysong 写道jamesby 写道qinysong 写道jamesby 写道
我觉得降低偶合,也就是解偶是关键,底偶合高内聚,高扩展,高复用是软件设计的目标。
我觉得“底偶合高内聚”应该在设计原则层次,通过原则指导利于达到设计目标——“高扩展,高复用”我觉得设计原则应该是
面向接口和抽象编程
优先使用组成而不是继承,也就是HAS A OR IS A 等等,
而遵守设计原则的软件就是高内聚底偶合的设计,也就是高扩展,高复用的设计!
我认为高扩展,高复用是终极目标,但是达到了高内聚底偶合的目标也就达到了高扩展,高复用的目标.
嗯,非常好,这样的讨论非常促进我的认识
我想再引入一个词——属性,一个好的软件,一个最大限度接近优秀目标(高扩展,高复用)的软件本身应该具有一些基本属性,就像高尔基说的“不幸的家庭各有各的不幸,而幸福的家庭都是相似的”,软件也是,不好、劣质的软件各有各的不好之处,而优秀的软件(从设计角度来说)却都具有基本的属性,这些属性中我觉得就可以包括“高内聚、底偶合”。
所以“高内聚、底偶合”这是优秀软件的基本属性,而目标是表达我们最大渴望的主观意愿,一个软件只要高扩展,高复用我们就满足了,在这个满足的前提下我们不在乎是不是高内聚低耦合。但是幸福的家庭都是相似的比喻的不错。
是不是也可以这样理解,软件的终极目标,就是复用。
可复用的软件一定是可扩展的,可扩展的一定具有高内聚、底偶合的特点。
而软件设计原则是达到这个目标的通道。设计模式是这个终极目标的表现方式。
12 楼 jamesby 2007-04-04 引用Design Patterns
(设计模式)
Elements of Reuseable Object-Oriented Software
(可复用面向对象软件的基础)
作者:
Erich Gamma
Richard Helm
Ralph Johnson
John Vlissides
可见设计模式是为了复用。 13 楼 qinysong 2007-04-04 jamesby 写道
是不是也可以这样理解,软件的终极目标,就是复用。
可复用的软件一定是可扩展的,可扩展的一定具有高内聚、底偶合的特点。
而软件设计原则是达到这个目标的通道。设计模式是这个终极目标的表现方式。
我觉得软件设计有两个大的目标:
第一个:可重用性。可重用性通过复用之前的劳动成果提高了生产效率,降低了成本;
第二个:可维护性。可维护性通过延长系统的使用寿命,增值了产品价值;
要想设计达到这两个目标,系统就需要有一些特性
包括可读性、高灵活性、易扩展性、通用性、可移植性,这些特性是一个系统表现出来的,可概括为“白箱特性”:),而系统内部也要有一些属性,如高内聚、低耦合,这些内部属性更侧重内部结构性,概括为“黑箱属性”。
为了使一个系统具有那些优秀的特性,有一些手段,或者称为方法
这些方法/手段包括抽象(提高通用性)、封装(增强内聚性)、分离(降低耦合性)等等
当对这些方法/手段进行细化、分类、概括时,就产生了一些设计原则/准则
比如面向接口编程、优先使用对象组合、SRP单职责准则、OCP准则等等
这些准则/原则在一定场景下的经典表现方式,就产生了设计模式
以上是个人理解,因为这种层次的划分包括大量的理解上、语义上的因素,所以每个人的划分可能会有不同,不过我感觉这样的划分虽然可能因人而异,但是他可以让我们有一个全局观念,所以还是很有意义的,再加上能够相互之间进行切磋,感觉很好
14 楼 piaochunzhi 2007-04-04 我不懂 , 都是用 抽象 在弄 ???? 15 楼 qinysong 2007-04-04 上面这些讨论已经突破了题目话题本身,我把它单独列出去http://www.iteye.com/topic/67885 16 楼 daynight830 2007-04-24 其实说到底的终极目标应该是:可维护性! 17 楼 huangtut 2007-07-03 学习学习