设计模式是什么鬼(初探)

“世界处处不设计

有物混成,先天地生。寂兮寥兮,独立而不改,周行而不殆,可以为天地母。吾不知其名,字之曰,强为之名曰大。大曰逝,逝曰远,远曰反。

道是什么?道可道,非常道。道不明,说不尽的才算是道,它是自然法则的终极抽象。但至少在某一方面,它是各种事物如何组织在一起以及进行沟通互动的原始规律。而在软件设计中,各个模块之间怎样组织通信成为一个优雅健壮的整体,以便保证良好的可重用性和扩展性,这对于设计人员至关重要,于是有人将这些组装模式总结了出来,成为一种道,设计模式之道。

首先我们得搞清楚点面向对象的概念,面向对象其实是对现实世界的理解和抽象的方法,也就是在计算机世界里去模拟现实世界的一种编程方法,具体是利用封装、继承、多态的方法去建立模型,我们一个个看下这都是些什么鬼。

01

封装

恩?这是……麦当劳?对,但重点在于那杯可乐,是被盖子给封起来的,只留了一个孔可以插吸管才能喝。这其实就是封装,封装隐藏了内部的可乐,对外留有一个接口来访问,这样有啥好处?干净!防止外部随便访问,比如灰尘落入弄脏内部数据。对外暴露的习惯是非常容易使用的,你根本无需关心内部实现细节,你喝个可乐还在乎气压怎么增大减小导致可乐杯吸出来?非常简单,一个字:“吸”!

02

继承

DNA?生物一代代的延续下来是靠什么保持其父辈的特征?遗传基因,正所谓龙生龙凤生凤,老鼠儿子会打洞,没有这个机制那代码量会急剧上升,很多功能,资源都是重复的在定义,这样造成极大的冗余和浪费!所以就有了继承机制,儿子从父亲那继承下来一些东西,不需要自己再去拼搏了,比如富二代继承家产,再比如天生好嗓子,妈妈是王菲。当然,只是单单继承是没有意义的,否则不如直接用父类了,所以得有自己的特色,比如增加属性啊,重写方法之类。

03

多态

看清楚哈,是多态不是变态。没有继承就没有多态,这个多态其实跟上面的继承是有关系的。中华美食博大精深,菜品众多,色香味俱全,形态各异,但是万变不离其宗,他们都是食品,也就是说,他们都继承自食品类,食材都是来自自然界生长出来的有机生物。这不就是继承么?等等我还没说完,多态其实是很巧妙地利用了继承这个特性实现了另一种机制。我们人类可以吃塑料么?显而易见不能,因为我们的接口只接收上面的天然有机食品类,对于铁啊什么的金属无机物是不能消化的。所以说,我们人类只接受食品类的多态,比如肉,蛋,蔬菜,水果,而决不能是塑料。来看一个多态的具体例子。

这些是早期的一些个人电脑,看起来它们是该进博物馆了,顺便怀念下神作的乔帮主。我们发现,越是古老的电脑越是高度集成,某天显示器坏掉了我们会发现麻烦来了,我们只能去送修,然后把整个壳子拆开进行更换,也许它是焊接在主板上的那就惨了,模块间的过度依赖造成了极大的耦合度,而更糟的是这种显示器已经停产了根本买不到新的来匹配,那只能扔掉了。

为了解决这个问题设计人员提出了模块化的概念,各种设备如雨后春笋般涌现。如:鼠标,键盘,摄像头,打印机,存储设备……但又有一个问题,每种设备都有一种接口,那电脑主机上得有多少种接口啊?这不坑爹么?于是出现了接口标准化。

在各种接口百花齐放的时候,有一种接口胜出了,它就是USB。它提供了一种接口标准,电压5V,双工数据传输, 供电…… 最重要的是物理上形状是不一样的,所以别乱插、别乱捅。

于是乎,我们可以把电脑的模型设计成这样:

话说有一个Computer类,一个USB接口,还有各种USB设备,故事就这样开始了。

Computer:“我上面装有一个USB接口,我只认识这个接口传递过来的数据,谁要跟我沟通你就去找它吧。”

USB:“要接驳我的设备是什么我不关心,但我规定设备必须有readData()这个方法,但是怎么实现我不管,总之你得通过这个方法把数据给我。”

Keyboard:“我有readData()这个方法,我已经实现好了,用户一敲键盘我就读过来传给你。 O(∩_∩)O。”

Mouse&Camera:“我也是,我也是,我要插!”

USB:“确实多态,够变态。”

该分的分,该合的合,合合分分,分分合合,此乃阴阳之道。

04

实战,实战!

早期的枪设计非常原始简陋,打一发子弹要很长时间去准备,装填时要先把火药倒入枪管内,然后装入铅弹,最后用棍子戳实后才能发射。 射击时士兵扣动扳机冲击火药爆炸,子弹被冲击出去射杀敌方,然后再循环往复进行装填这一过程,费时费力,所以我们能看到19世纪战场上的士兵方阵前后排轮换射击,后排的士兵实际上在装填弹药以节省时间。

为了解决这个问题,我们开始思考了,既然弹药装填困难,那么不如把弹丸和火药组合起来,然后封装在弹壳里,只要撞击底火弹头就会被爆炸的火药崩出去,这样直接装入枪膛一触即发,杀人方便多了,这个就是“封装”。

那么问题又来了,虽然封装弹药节省了很多时间,但一次打一发子弹还是很麻烦不是?那就在子弹之上再包装一层弹夹吧,这相当于压栈,最早压入(push)的子弹最后弹出(pop),先进后出(栈数据结构),这样子弹打完了只要换弹夹就好了。总之只要枪接收子弹就对了,我们都是子弹的继承。

然后设计师做了一件更丧心病狂的事情,他造了个外挂弹夹箱来实现弹夹接口的标准方法,背在身上不停地突突,多态发生了,冷兵器时代结束了,以上UML图正描述了这种嗜杀如狂的疯狂设计模式。

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  1. 李博达
    李博达发布于: 

    讲的很好!高度赞!

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