设计模式（一）六大原则

学习软件设计模式有利于对面向对象的加深理解，设计模式是由GOF提出来的，主要用于一套解决问题的固定模式。

设计模式有23种，分为3类（简单了解）：1、创建型模式：针对如何创建对象的模式。 2、结构型模式：如何实现类或对象 3、行为型模式：类或对象怎么样进行交互和职责分配。除此之外，还有一种“简单工厂模式”，但是不属于23种之一。

设计模式最核心的思想是“多态”，如果不熟悉先复习一下；在介绍23种设计模式之前，先简单介绍6种面向对象的设计原则。其实就是“高内聚、低耦合”。什么是高内聚？比如说我和你有两张银行卡，我们都能实现存钱取钱的功能，但是我存取和取钱是不会对你造成影响的。简而言之，我的类中的内容对你是不可见的，这就是内聚。至于有多高呢~ 可能需要我们的代码是可扩展，可复用，可维护的等等。什么是低耦合呢？耦合就是关联的意思，低耦合就是关联性很低。举个例子，可能很多人不知道为什么我们接入一个设备需要装“驱动”，比如显卡驱动，鼠标键盘驱动等。不管你用的是雷蛇的鼠标，还是双飞燕的鼠标，插入电脑都可以使用啊。这两种鼠标本来就没有关系，它们是"低耦合"的，但是他们各自的厂商给他们提供了“驱动”（具体实现），使得它们能实现各自功能。所以即使他们一点关系都没有，还是能在一台电脑上使用，这就是“解耦合”。这种设计理念很重要，下面介绍由“高内聚，低耦合”演变来的6大原则。

1、单一职责原则（SRP）：我们希望每个类的功能都是单一的，对外只提供一个功能，就像对待爱情一样要一心一意。

2、开闭原则（OCP）：有个成语叫“牵一发而动全身”，如果我们改变了某段代码，可能会导致整个程序都出错。那么最好的办法是只增加代码不修改代码。下面看个例子：假如我们要描述各行各业的人。

class Person {//....public:void Banker() {cout << "有钱" << endl; }void Doctor() {cout << "救死扶伤" << endl;}void Teacher() {cout << "辛勤园丁"}....
};

但是各行各业的人太多了，如果我们不断添加。那就是三百六十行，行行累死人了！

此时我们可以采取继承/组合的方法：

class Person
{//纯虚函数用于描述不同的人特点virtual void trait() = 0;
};class Banker:public Person
{virtual void trait(){cout << "有钱" << endl;}
};class Teacher :public Person
{virtual void trait(){cout << "辛勤园丁" << endl;}
};class Doctor :public Person
{virtual void trait(){cout << "救死扶伤" << endl;}
};

乍一看多了很多代码，那岂不是变得更复杂了？虽然代码变多了，但是我们可以为所欲为不断添加，不怕在一个类中出错崩掉了。这样就可以让小伙伴每人负责写一个类，而不用一起堆在一起写一个类，这样你修改一下我修改一下就乱了套。

3、迪米特原则（Lod）：又叫最少知识原则。一个对象应当对其他对象知道的越少越好。这样是为了降低他们之间的耦合性。

在一个程序里，如果不同的模块要相互调用，我们一般抽象出一个基类（接口）来实现。这样一个模块就不用了解另一个模块里面的细节，举个例子：比如说炒股，稳健的我们一般不会直接买股票，而是去买投资基金，委托金融机构去替我们买股票。那么金融机构就会帮我们去买A股、B股... 事实上我们不需要知道他们买的是什么股票，我们只需要知道我们赚钱没有。因此我们可以将这个过程抽象成这样：

class stock
{
public:virtual string getType() = 0;  //记录股票类型virtual void getProfit() = 0; //看看赚没赚钱
};
//为了方便，我们假设A股赚钱，B股亏钱吧
class AStock :public stock {
public:AStock(){profit = "赚钱啦！";stype = "A股";}virtual void getProfit(){cout << stype << profit << endl;}virtual string getType(){return stype;  //让中介看看赚没赚钱}
private:string profit;string stype;
};class BStock : public stock {
public:BStock(){profit = "亏钱啦！";stype = "B股";}virtual void getProfit(){cout << stype << profit << endl;}virtual string getType(){return stype;  //让中介看看赚没赚钱}
private:string profit;string stype;
};
//中介类：
class Agent {
public:Agent(){stock * st = new AStock;  //多态，父类指针指向子类。 买了A股vStock.push_back(st);  //装兜里st = new BStock; //买B股vStock.push_back(st); //装兜里//....  可以继续买}~Agent(){//析构上面两个指针for (vector<stock *>::iterator it = vStock.begin(); it != vStock.end(); it++){if (*it != NULL)delete *it;}}//提供购买基金的方法stock * buyFund(string  type){for (vector<stock *>::iterator it = vStock.begin(); it != vStock.end(); it++){if ((*it)->getProfit == type)  //看下买的是哪只股票return *it;}return NULL;}
private:vector<stock *> vStock;  //存放中介买的股票
};int main()
{Agent *ag = new Agent;stock *st = ag->buyFund("A股"); //假设中介去买了A股st->getProfit();  //输出"赚钱啦！"
}

注意：倒数第二句，我们并不知道中介买的是什么股票。我们得到的是只是中介买完股票返回的一个stock类型的指针st，通过这个指针调用getProfit方法我们的就知道赚钱了（具体看多态原理）。这样通过开闭原则实际上我们就是利用一个中间层来帮我们管理。

4、合成复用原则（CRP）：上面的例子我们使用了继承，但是继承存在缺陷：如果父类改动了，那么对应子类也就改动了。而且复用性也很差，所以建议使用组合而不是继承！比如：

class grandfather {
protected://money;
};class father :public grandfather{
protected://money;
};class mother {
protected://money
};class son : public father ,public mother{ //如果还想继承，就要继续写下去，越写越长...
protected://money;
};class grandson :public son {
protected://money;
};

正所谓富不过三代，但是穷却可以一直继承下去。就如上面的例子，如果父类一"穷"，那么所有子类就可能跟着“穷”了。

因此我们最好改成这样：

class father {
protected://money;
};class mother {
protected://money
};class son {//ft.money;son(mother &mt){}
private:father ft;
};

改成上面这样就清爽很多了，注意上面展现两种组合方式。这样son类就不用受father类和mother的约束了，可以需要的时候再调用它们的money！继承和组合我们首先选择组合方式！

5、里氏代换原则（LSP）：实际上就是“多态”，完成虚拟机制。任何的抽象类都可以使用它的实现类进行替换。上面的几个实现代码都有使用过。

6、依赖倒转原则（DIP）：就是对接口编程，而不要依赖具体的实现类。实际上就是依赖“多态”。

在传统开发中，我们很容易写出依赖性很强的代码。比如：

这样就会层层依赖，导致“牵一发而动全身”。看一个例子，假如我们要开发一个对战游戏

//顶层业务
class skill
{
public:void duixian() {/*描述*/}; //对线void daye() {/*描述*/ };    //打野void chayan() {/*描述*/ };  //插眼void kangta() {/*描述*/ };  //抗塔//...
};
//中间层
void doDuixian(skill *sk){sk->duixian();
}
void doDaye(skill *sk){sk->daye();
}
void doChayan(skill *sk){sk->chayan();
}
void doKangta(skill *sk){sk->kangta();
}
//测试
void test()
{skill * mangseng = new skill;doDaye(mangseng); //让盲僧去打野
}

这样写是有弊端的，形成了层层依赖的关系。 mangseng对象是依赖于中间层的doDaye的方法的，而doDaye是依赖于daye方法的。假设daye方法规定mangseng不能打野了，那我们再在doDaye中写“红开”，“蓝开”是没有意义的。另一方面，skill类实现的功能太多了，违背了我们第一条单一职责原则。实际上，这些操作都是人的操作，我们可以搞一个“人”的抽象层：

//抽象层
class Person {
public:virtual void doSkill() = 0;
};//中间层
class daye :public Person {
public:virtual void doSkill() {cout << "打野" << endl;}
};
class duixian :public Person {
public:virtual void doSkill() {cout << "对线" << endl;}
};
class chayan :public Person {
public:virtual void doSkill() {cout << "插眼" << endl;}
};
class kangta :public Person {
public:virtual void doSkill() {cout << "抗塔" << endl;}
};
void DifferentSkill(Person *person) { person->doSkill();
}
//测试
void test() {Person *mangseng = new daye;DifferentSkill(mangseng); //这里并不依赖中间层，而是传入Person，运行时会动态绑定//打印：“打野”
}

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