什么是設(shè)計(jì)模式？程序員如何學(xué)好設(shè)計(jì)模式？

時(shí)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(shí)。后來(lái)又有小伙伴私信問(wèn)我：“小灰，你能不能也講一講設(shè)計(jì)模式的相關(guān)知識(shí)？”沒(méi)問(wèn)題！對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)模式也是必須要掌握的一項(xiàng)核心知識(shí)，我今天就來(lái)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(jì)模式呢？在介紹這個(gè)概念之前，我先問(wèn)問(wèn)大家，...

程序員小灰" data-alias="chengxuyuanxiaohui" data-signature="一群喜愛(ài)編程技術(shù)和算法的小倉(cāng)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(shí)。后來(lái)又有小伙伴私信問(wèn)我：“小灰，你能不能也講一講設(shè)計(jì)模式的相關(guān)知識(shí)？”

沒(méi)問(wèn)題！對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)模式也是必須要掌握的一項(xiàng)核心知識(shí)，我今天就來(lái)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(jì)模式呢？

在介紹這個(gè)概念之前，我先問(wèn)問(wèn)大家，在你們的工作當(dāng)中，有沒(méi)有接手過(guò)“祖?zhèn)鞔a”？也就是老板讓你維護(hù)前一任程序員寫(xiě)的老項(xiàng)目。

小灰自己做過(guò)10年的程序員，有過(guò)很多次這樣的經(jīng)歷。這些個(gè)祖?zhèn)鞔a，有相當(dāng)一部分壓根兒不知道寫(xiě)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(xiě)下這些代碼的前任，要么已經(jīng)離職了，根本找不到人來(lái)問(wèn)。

就算他還在職，能找到人，想問(wèn)對(duì)方一點(diǎn)代碼的問(wèn)題，也還得看對(duì)方的臉色。

這就是祖?zhèn)鞔a的痛苦。

設(shè)計(jì)模式是什么

我們?cè)撛趺崔k呢？

許多前輩程序員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(jì)模式，它是面向?qū)ο缶幊坍?dāng)中的各種經(jīng)典套路。

設(shè)計(jì)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(yǔ)言，而是在許多語(yǔ)言之間相通的。比如在Java、C#、C 語(yǔ)言當(dāng)中，都可以使用到設(shè)計(jì)模式。

但設(shè)計(jì)模式也有它的邊界，它的適用范圍是面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言。對(duì)于面向過(guò)程語(yǔ)言、函數(shù)式編程語(yǔ)言，談?wù)撛O(shè)計(jì)模式是沒(méi)有意義的。

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

設(shè)計(jì)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(jì)模式呢？

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

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

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

第一類：創(chuàng)建型模式

這一類設(shè)計(jì)模式的目的是用于創(chuàng)建對(duì)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(jì)模式的目的是優(yōu)化不同類、對(duì)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(jì)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(jì)模式的分類，大家可以收藏一下。

可能有的人會(huì)覺(jué)得疑惑：網(wǎng)上有很多程序員總是說(shuō)到24種設(shè)計(jì)模式，你這里怎么只說(shuō)了23種呢？

其實(shí)，這兩種說(shuō)法都沒(méi)錯(cuò)，24種設(shè)計(jì)模式是在原有23種的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充了一個(gè)空對(duì)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(jì)模式不斷被人提出來(lái)，目前人們所用到的設(shè)計(jì)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(jì)模式當(dāng)中，但仍然非常常用。

可能有些做后臺(tái)開(kāi)發(fā)的朋友會(huì)問(wèn)了：我們平時(shí)用到的MVC模式，是不是也屬于設(shè)計(jì)模式呢？

以我個(gè)人的觀點(diǎn)，設(shè)計(jì)模式所研究的是類與對(duì)象、接口之間的關(guān)系，解決的是某一個(gè)特定問(wèn)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(jì)模式。

如何學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式

那么，我們?cè)趺床拍軐W(xué)好設(shè)計(jì)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(guò)看書(shū)、看網(wǎng)上的視頻課程，來(lái)了解各種設(shè)計(jì)模式的思想和實(shí)現(xiàn)。

入門級(jí)別的書(shū)，比較推薦程杰老師的《大話設(shè)計(jì)模式》。

進(jìn)階級(jí)別的書(shū)，推薦看看《Head First 設(shè)計(jì)模式》這本書(shū)。

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

與此同時(shí)，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(jì)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(duì)設(shè)計(jì)模式的理解，可謂是一舉兩得。

大家都是通過(guò)哪些途徑學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)模式？歡迎寫(xiě)在留言區(qū)。

好了，關(guān)于設(shè)計(jì)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(guò)的設(shè)計(jì)模式相關(guān)漫畫(huà)，沒(méi)看過(guò)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(kāi)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(hào)【我是程序員小灰】，給個(gè)一鍵三連，感謝支持哦~~

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