设计模式
前言
我学习设计模式就两个目的，一是可以看懂开源代码，咱们熟悉的框架或者类库都会用到设计模型，为了能在阅读优秀代码的时候，不会一头雾水。二是为了不写烂代码，做为一个工程师，要有工匠精神，把自己的代码尽量写的优雅和质量高一些，尽量提高代码的可读性、可扩展性、复用性、可维护性。
SOLID原则
单一职责原则（Single Responsibility Principle）
定义：
单一职责原则的英文是 Single Responsibility Principle，缩写为 SRP。
这个原则的英文描述是这样的：A class or module should have a single responsibility。
如果我们把它翻译成中文，那就是：一个类或者模块只负责完成一个职责（或者功能）。
理解：
一个类只负责完成一个职责或者功能。不要设计大而全的类，要设计粒度小、功能单一的类。单一职责原则是为了实现代码高内聚、低耦合，提高代码的复用性、可读性、可维护性。
判定一个类的职责是否够单一职责，小技巧：
- 类中的代码行数、函数或属性过多，会影响代码的可读性和可维护性，我们就需要考虑对类进行拆分；
- 类依赖的其他类过多，或者依赖类的其他类过多，不符合高内聚、低耦合的设计思想，我们就需要考虑对类进行拆分；
- 私有方法过多，我们就要考虑能否将私有方法独立到新的类中，设置为 public 方法，供更多的类使用，从而提高代码的复用性；
- 比较难给类起一个合适名字，很难用一个业务名词概括，或者只能用一些笼统的 Manager、Context 之类的词语来命名，这就说明类的职责定义得可能不够清晰；
- 类中大量的方法都是集中操作类中的某几个属性，比如，在 UserInfo 类中，如果一半的方法都是在操作 address 信息，那就可以考虑将这几个属性和对应的方法拆分出来。
开闭原则（OCP）
定义：
开闭原则的英文全称是 Open Closed Principle，简写为 OCP。它的英文描述是：software entities (modules, classes, functions, etc.) should be open for extension , but closed for modification。我们把它翻译成中文就是：软件实体（模块、类、方法等）应该“对扩展开放、对修改关闭”。
理解：
添加一个新的功能，应该是通过在已有代码基础上扩展代码（新增模块、类、方法、属性等），而非修改已有代码（修改模块、类、方法、属性等）的方式来完成。关于定义，我们有两点要注意。第一点是，开闭原则并不是说完全杜绝修改，而是以最小的修改代码的代价来完成新功能的开发。第二点是，同样的代码改动，在粗代码粒度下，可能被认定为“修改”；在细代码粒度下，可能又被认定为“扩展”。
如何做:
我们要时刻具备扩展意识、抽象意识、封装意识。在写代码的时候，我们要多花点时间思考一下，这段代码未来可能有哪些需求变更，如何设计代码结构，事先留好扩展点，以便在未来需求变更的时候，在不改动代码整体结构、做到最小代码改动的情况下，将新的代码灵活地插入到扩展点上。
注意点：
尽管开闭原则描述为对扩展开放、对修改关闭，但也并不是说杜绝一切代码修改，正确的理解是以最小化修改代价来完成新功能的添加。实际上，在平时的开发中，我们要时刻思考，目前的设计在以后应对新功能扩展的时候，是否能做到不需要大的代码修改（比如调整代码结构）就能完成。
依赖倒置原则（DIP）
定义：依赖反转原则。依赖反转原则的英文翻译是 Dependency Inversion Principle，缩写为 DIP。中文翻译有时候也叫依赖倒置原则。
这条原则最原汁原味的英文描述：
High-level modules shouldn’t depend on low-level modules. Both modules should depend on abstractions. In addition, abstractions shouldn’t depend on details. Details depend on abstractions.
我们将它翻译成中文，大概意思就是：高层模块（high-level modules）不要依赖低层模块（low-level）。高层模块和低层模块应该通过抽象（abstractions）来互相依赖。除此之外，抽象（abstractions）不要依赖具体实现细节（details），具体实现细节（details）依赖抽象（abstractions）。
例子：
Tomcat 是运行 Java Web 应用程序的容器。我们编写的 Web 应用程序代码只需要部署在 Tomcat 容器下，便可以被 Tomcat 容器调用执行。按照之前的划分原则，Tomcat 就是高层模块，我们编写的 Web 应用程序代码就是低层模块。Tomcat 和应用程序代码之间并没有直接的依赖关系，两者都依赖同一个“抽象”，也就是 Servlet 规范。Servlet 规范不依赖具体的 Tomcat 容器和应用程序的实现细节，而 Tomcat 容器和应用程序依赖 Servlet 规范。
理解：
依赖反转原则也叫作依赖倒置原则。这条原则跟控制反转有点类似，主要用来指导框架层面的设计。高层模块不依赖低层模块，它们共同依赖同一个抽象。抽象不要依赖具体实现细节，具体实现细节依赖抽象。
其他:
控制反转：控制反转是一个比较笼统的设计思想，并不是一种具体的实现方法，一般用来指导框架层面的设计。
依赖注入：依赖注入和控制反转恰恰相反，它是一种具体的编码技巧。我们不通过 new 的方式在类内部创建依赖类的对象，而是将依赖的类对象在外部创建好之后，通过构造函数、函数参数等方式传递（或注入）给类来使用。
里斯替换原则（LSP）
定义：
里式替换原则的英文翻译是：Liskov Substitution Principle，缩写为 LSP。这个原则最早是在 1986 年由 Barbara Liskov 提出，他是这么描述这条原则的：
If S is a subtype of T, then objects of type T may be replaced with objects of type S, without breaking the program。
在 1996 年，Robert Martin 在他的 SOLID 原则中，重新描述了这个原则，英文原话是这样的：
Functions that use pointers of references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it。
我们综合两者的描述，将这条原则用中文描述出来，是这样的：子类对象（object of subtype/derived class）能够替换程序（program）中父类对象（object of base/parent class）出现的任何地方，并且保证原来程序的逻辑行为（behavior）不变及正确性不被破坏。
理解：
里式替换原则是用来指导，继承关系中子类该如何设计的一个原则。理解里式替换原则，最核心的就是理解“design by contract，按照协议来设计”这几个字。父类定义了函数的“约定”（或者叫协议），那子类可以改变函数的内部实现逻辑，但不能改变函数原有的“约定”。这里的约定包括：函数声明要实现的功能；对输入、输出、异常的约定；甚至包括注释中所罗列的任何特殊说明。
接口隔离原则（ISP）
定义：
接口隔离原则的英文翻译是“ Interface Segregation Principle”，缩写为 ISP。Robert Martin 在 SOLID 原则中是这样定义它的：“Clients should not be forced to depend upon interfaces that they do not use。”直译成中文的话就是：客户端不应该被强迫依赖它不需要的接口。其中的“客户端”，可以理解为接口的调用者或者使用者。
理解：
理解“接口隔离原则”的重点是理解其中的“接口”二字。这里有三种不同的理解。
如果把“接口”理解为一组接口集合，可以是某个微服务的接口，也可以是某个类库的接口等。如果部分接口只被部分调用者使用，我们就需要将这部分接口隔离出来，单独给这部分调用者使用，而不强迫其他调用者也依赖这部分不会被用到的接口。
如果把“接口”理解为单个 API 接口或函数，部分调用者只需要函数中的部分功能，那我们就需要把函数拆分成粒度更细的多个函数，让调用者只依赖它需要的那个细粒度函数。
如果把“接口”理解为 OOP 中的接口，也可以理解为面向对象编程语言中的接口语法。那接口的设计要尽量单一，不要让接口的实现类和调用者，依赖不需要的接口函数。
DRY原则
定义：它的英文描述为：Don’t Repeat Yourself。中文直译为：不要重复自己。将它应用在编程中，可以理解为：不要写重复的代码。
理解：
从以下三种三种典型情况：实现逻辑重复、功能语义重复、代码执行重复来理解
实现逻辑重复，但功能语义不重复的代码，并不违反 DRY 原则。
实现逻辑不重复，但功能语义重复的代码，也算是违反 DRY 原则。
除此之外，代码执行重复也算是违反 DRY 原则。
KISS原则
定义：
KISS 原则的英文描述有好几个版本，比如下面这几个。
- Keep It Simple and Stupid.
- Keep It Short and Simple.
- Keep It Simple and Straightforward.
不过，它们要表达的意思其实差不多，翻译成中文就是：尽量保持简单。
理解：
KISS 原则中的“简单”并不是以代码行数来考量的。代码行数越少并不代表代码越简单，
我们还要考虑逻辑复杂度、实现难度、代码的可读性等。而且，本身就复杂的问题，用复杂的方法解决，并不违背 KISS 原则。
除此之外，同样的代码，在某个业务场景下满足 KISS 原则，换一个应用场景可能就不满足了。
怎么做：
- 不要使用同事可能不懂的技术来实现代码；
- 不要重复造轮子，要善于使用已经有的工具类库；
- 不要过度优化。
YAGNI原则
定义：YAGNI 原则的英文全称是：You Ain’t Gonna Need It。直译就是：你不会需要它。
理解：
当用在软件开发中的时候，它的意思是：不要去设计当前用不到的功能；不要去编写当前用不到的代码。实际上，这条原则的核心思想就是：不要做过度设计。
当然，这并不是说我们就不需要考虑代码的扩展性。我们还是要预留好扩展点，等到需要的时候再去实现对应的代码。
LOD原则
定义：
Law of Demeter，缩写是 LOD。单从这个名字上来看，我们完全猜不出这个原则讲的是什么。不过，它还有另外一个更加达意的名字，叫作最小知识原则，英文翻译为：The Least Knowledge Principle。
原汁原味的英文定义：
Each unit should have only limited knowledge about other units: only units “closely” related to the current unit. Or: Each unit should only talk to its friends; Don’t talk to strangers.
中文直译：
每个模块（unit）只应该了解那些与它关系密切的模块（units: only units “closely” related to the current unit）的有限知识（knowledge）。或者说，每个模块只和自己的朋友“说话”（talk），不和陌生人“说话”（talk）。
定义理解：
不该有直接依赖关系的类之间，不要有依赖；有依赖关系的类之间，尽量只依赖必要的接口。迪米特法则是希望减少类之间的耦合，让类越独立越好。每个类都应该少了解系统的其他部分。一旦发生变化，需要了解这一变化的类就会比较少。
其他：
“高内聚、松耦合”是一个非常重要的设计思想，能够有效提高代码的可读性和可维护性，缩小功能改动导致的代码改动范围。
“高内聚”用来指导类本身的设计，“松耦合”用来指导类与类之间依赖关系的设计。
所谓高内聚，就是指相近的功能应该放到同一个类中，不相近的功能不要放到同一类中。相近的功能往往会被同时修改，放到同一个类中，修改会比较集中。
所谓松耦合指的是，在代码中，类与类之间的依赖关系简单清晰。即使两个类有依赖关系，一个类的代码改动也不会或者很少导致依赖类的代码改动。
设计模式
经典的设计模式有 23 种，分三种类型：创建型、结构型和行为型。其中，创建型设计模式主要解决“对象的创建”问题，结构型设计模式主要解决“类或对象的组合”问题，行为型设计模式主要解决“类或对象之间的交互”问题。
常用的主要有：单例、工厂、建造者、代理、装饰器、适配器、观察者、模板、策略、职责链、迭代器这 11 种，所以只要集中精力，把这 11 种搞明白就可以了，剩下的那 12 种稍微了解，混个眼熟，等到真正用到的时候，再深入地去研究学习就可以了。
结语
设计原则和设计模式需要在工作中反复使用和体会才能理解的比较透彻。