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什么是設(shè)計模式？程序員如何學(xué)好設(shè)計模式？

時間：2021-11-29 14:38:17
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[導(dǎo)讀]前幾天，我給大家介紹了算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識。后來又有小伙伴私信問我：“小灰，你能不能也講一講設(shè)計模式的相關(guān)知識？”沒問題！對于程序員來說，設(shè)計模式也是必須要掌握的一項核心知識，我今天就來給大家重點(diǎn)講一講。編程的痛點(diǎn)那么，到底什么是設(shè)計模式呢？在介紹這個概念之前，我先問問大家，...

程序員小灰" data-alias="chengxuyuanxiaohui" data-signature="一群喜愛編程技術(shù)和算法的小倉鼠。" data-from="0">前幾天，我給大家介紹了算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識。后來又有小伙伴私信問我：“小灰，你能不能也講一講設(shè)計模式的相關(guān)知識？”



沒問題！對于程序員來說，設(shè)計模式也是必須要掌握的一項核心知識，我今天就來給大家重點(diǎn)講一講。




編程的痛點(diǎn)




那么，到底什么是設(shè)計模式呢？



在介紹這個概念之前，我先問問大家，在你們的工作當(dāng)中，有沒有接手過“祖?zhèn)鞔a”？也就是老板讓你維護(hù)前一任程序員寫的老項目。



小灰自己做過10年的程序員，有過很多次這樣的經(jīng)歷。這些個祖?zhèn)鞔a，有相當(dāng)一部分壓根兒不知道寫的是什么，注釋非常少，結(jié)構(gòu)也很混亂，不敢修改也不敢刪除。







當(dāng)初寫下這些代碼的前任，要么已經(jīng)離職了，根本找不到人來問。



就算他還在職，能找到人，想問對方一點(diǎn)代碼的問題，也還得看對方的臉色。



這就是祖?zhèn)鞔a的痛苦。




設(shè)計模式是什么



我們該怎么辦呢？



許多前輩程序員經(jīng)過長期實(shí)踐，總結(jié)出了一系列的解決方案。這些解決方案可以提高代碼的可讀性，增加代碼的可重用性，保證代碼的可擴(kuò)展性。



這一系列解決方案，被人們稱為設(shè)計模式，它是面向?qū)ο缶幊坍?dāng)中的各種經(jīng)典套路。



設(shè)計模式是一種抽象的編程思想，并不局限于某一特定的編程語言，而是在許多語言之間相通的。比如在Java、C#、C 語言當(dāng)中，都可以使用到設(shè)計模式。



但設(shè)計模式也有它的邊界，它的適用范圍是面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。對于面向過程語言、函數(shù)式編程語言，談?wù)撛O(shè)計模式是沒有意義的。



如果有人跟你說，F(xiàn)ortran語言當(dāng)中的設(shè)計模式非常好用，或者說自己在學(xué)習(xí)Lisp語言當(dāng)中的設(shè)計模式，這人一定是一個假程序員。








設(shè)計模式的分類



那么，程序員前輩們一共總結(jié)出了多少種設(shè)計模式呢？



在1995年，有四位編程界的大佬合著了一本書，書名叫做《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》，翻譯過來就是《設(shè)計模式：可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)》，書里面總共收錄了23種設(shè)計模式。



這本書是軟件研發(fā)領(lǐng)域重要的里程碑，合著此書的四位作者，被業(yè)內(nèi)稱為GoF（Gang of Four），因此這本書也被人稱為GoF設(shè)計模式。



這23種設(shè)計模式，又可以根據(jù)設(shè)計的目的，分為大大類型：



第一類：創(chuàng)建型模式



這一類設(shè)計模式的目的是用于創(chuàng)建對象。比如大家常用的工廠模式、單例模式，就屬于創(chuàng)建型模式。



第二類：結(jié)構(gòu)型模式



這一類設(shè)計模式的目的是優(yōu)化不同類、對象、接口之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。比較常用的代理模式、裝飾者模式，就屬于結(jié)構(gòu)型模式。



第三類：行為型模式



這一類設(shè)計模式的目的是更好地實(shí)現(xiàn)類與類之間的交互以及算法的執(zhí)行。比如策略模式、觀察者模式，就屬于行為型模式。



下面這張圖，總結(jié)了所有23種設(shè)計模式的分類，大家可以收藏一下。






可能有的人會覺得疑惑：網(wǎng)上有很多程序員總是說到24種設(shè)計模式，你這里怎么只說了23種呢？



其實(shí)，這兩種說法都沒錯，24種設(shè)計模式是在原有23種的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充了一個空對象模式，它屬于行為型模式。




此外，隨著編程領(lǐng)域的不斷發(fā)展，有很多新的設(shè)計模式不斷被人提出來，目前人們所用到的設(shè)計模式其實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止24種。



比如生產(chǎn)者消費(fèi)者模式，發(fā)布訂閱模式等等，他們都不在24種設(shè)計模式當(dāng)中，但仍然非常常用。



可能有些做后臺開發(fā)的朋友會問了：我們平時用到的MVC模式，是不是也屬于設(shè)計模式呢？




以我個人的觀點(diǎn)，設(shè)計模式所研究的是類與對象、接口之間的關(guān)系，解決的是某一個特定問題。



而MVC，研究的是代碼模塊之間的關(guān)系，并且提供的是一攬子解決方案。所以MVC屬于一種架構(gòu)，而不是設(shè)計模式。




如何學(xué)習(xí)設(shè)計模式



那么，我們怎么才能學(xué)好設(shè)計模式呢？



就像學(xué)習(xí)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一樣，我們可以通過看書、看網(wǎng)上的視頻課程，來了解各種設(shè)計模式的思想和實(shí)現(xiàn)。



入門級別的書，比較推薦程杰老師的《大話設(shè)計模式》。



進(jìn)階級別的書，推薦看看《Head First 設(shè)計模式》這本書。



課程的話，推薦極客時間王爭老師的《設(shè)計模式之美》，同時在B站上也有一些比較優(yōu)質(zhì)的設(shè)計模式課程，我會把課程鏈接發(fā)到本視頻的置頂回復(fù)當(dāng)中。



與此同時，大家也可以多看看一些經(jīng)典框架的源碼，里面也采用了很多的設(shè)計模式。比如Java程序員常用的Spring框架，里面就使用了工廠模式、代理模式、單例模式、適配器模式等等。






這樣既能熟悉框架的原理，也能加深對設(shè)計模式的理解，可謂是一舉兩得。



大家都是通過哪些途徑學(xué)習(xí)的設(shè)計模式？歡迎寫在留言區(qū)。



好了，關(guān)于設(shè)計模式的基本概念，我就給大家介紹到這里。以下是小灰曾經(jīng)分享過的設(shè)計模式相關(guān)漫畫，沒看過的小伙伴可以看一看：



裝飾器模式


職責(zé)鏈模式


工廠模式


建造者模式


原型模式


代理模式


外觀模式


觀察者模式



此外，最近小灰嘗試走出舒適區(qū)，入駐B站開始錄制程序員相關(guān)的視頻。歡迎大家關(guān)注小灰的B站號【我是程序員小灰】，給個一鍵三連，感謝支持哦~~


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