【设计模式笔记】基础
设计模式分类
创建型设计模式
关注对象的创建，new的花样就有很多
- 单例模式
- 工厂模式
- 工厂方法模式
- 原型模式
- 建造者模式
结构型设计模式
结构型设计模式关注类与类之间的关系，其实就是折腾组合与继承，(组合优于继承)，为程序提供更好的灵活性和扩展性。
结构型设计模式本质是一样的，都是包一层，只不过招数略有不同，在不同的场景下起了不同的名字
- 适配器模式
- 装饰器模式
- 代理模式
- 外观模式
- 桥接模式
- 组合模式
- 享元模式
行为型设计模式
行为型设计模式它关注的是对象和行为的分离，直白点说就是方法到底该放到哪里
- 策略模式
- 模板方法模式
- 观察者模式
- 迭代子模式
- 责任链模式
- 命令模式
- 备忘录模式
- 状态模式
- 访问者模式
- 中介者模式
- 解释器模式
SOLID
在面向对象编程中，SOLID 是五个设计原则的首字母缩写，旨在使软件设计更易于理解、灵活和可维护。
SOLID 原则包含：
- S：单一职责原则（single-responsibility principle）
- O：开闭原则（open-closed principle）
- L：里氏替换原则（Liskov substitution principle）
- I：接口隔离原则（Interface segregation principle）
- D：依赖反转原则（Dependency inversion principle）
单一职责原则
单一职责原则规定每个类都应该有且仅有一个单一的功能，并且该功能应该由这个类完全封装起来。
开闭原则
开闭原则规定“软件中的对象应该对于扩展是开放的，而对于修改是封闭的”，这意味着一个实体是允许在不改变它的源代码的前提下变更它的行为。该特性在产品化的环境中是特别有价值的，在这种环境中，改变源代码需要代码审查，单元测试以及诸如此类的用以确保产品使用品质的过程。遵循开闭原则的代码在扩展时并不发生改变，因此无需这些过程。
具体到类，也就是说，在不修改类本身代码的情况下，应该是可以扩展它的行为的。
里氏替换原则
在面向对象的程序设计中，里氏替换原则是对子类型的特别定义。
里氏替换原则的内容可以描述为：“派生类（子类）对象可以在程序中代替其基类（超类）对象。”
也就是说，程序中的对象不管出现在什么地方，都应该可以使用其派生类（子类）的对象进行替换，而不影响程序运行的正确性。
我们看这样一个示例，假设一个企业有三种员工，一种是拿铁饭碗的永久雇员，一种是合同工，一种是临时工。我们设计几个类来表示这三种员工。
糟糕的示范
先定义一个 Employee 基类。
public abstract class Employee
{
public string Name { get; set; }
/// <summary>
/// 计算奖金
/// </summary>
/// <returns></returns>
public abstract decimal CalculateBonus();
}
再定义该基类的三个子类：
/// <summary>
/// 永久雇员
/// </summary>
public class PermanentEmployee : Employee
{
public override decimal CalculateBonus()
{
return 80000;
}
}
/// <summary>
/// 合同工
/// </summary>
public class ContractEmployee : Employee
{
public override decimal CalculateBonus()
{
return 2000;
}
}
/// <summary>
/// 临时工（临时工没有奖金）
/// </summary>
public class TemporaryEmployee : Employee
{
public override decimal CalculateBonus()
{
throw new NotImplementedException(); //违反里氏替换原则
}
}
接下来在 Main 方法中调用它们。
先定义一个类型为基类 Employee 的变量 e，再分别使用其子类 PermanentEmployee、ContractEmployee 和 TemporaryEmployee 创建对象赋值给基类变量 e，然后调用 e 的 CalculateBonus() 方法。
static void Main(string[] args)
{
Employee e;
e = new PermanentEmployee() { Name = "张三" };
Console.WriteLine($"{e.Name} 的年终奖是 {e.CalculateBonus()} 元");
e = new ContractEmployee() { Name = "李四" };
Console.WriteLine($"{e.Name} 的年终奖是 {e.CalculateBonus()} 元");
e = new TemporaryEmployee() { Name = "王五" };
Console.WriteLine($"{e.Name} 的年终奖是 {e.CalculateBonus()} 元");
}
运行一下可以观察到（显而易见的），当使用 PermanentEmployee 和 ContractEmployee 类创建的对象替换基类型 Employee 的变量 e 时，调用 CalculateBonus() 方法可以正常运行，但是使用 TemporaryEmployee 类创建的对象替换变量 e 时，调用 CalculateBonus() 方法抛出了异常，导致程序无法正常运行。这就明显违反了里氏替换原则。
那么，应该如何改进一下呢？
正确的示范
我们看到，每种员工都有基本信息 Name 属性，但是由于临时工 TemporaryEmployee 没有奖金，所以不需要计算奖金。因此我们应该把计算奖金的方法 CalculateBonus 单独抽象出去，而不是让它们都继承于同一个基类，并将 TemporaryEmployee 子类中的 CalculateBonus 方法抛出一个异常。
改进后的代码：
interface IEmployee
{
/// <summary>
/// 计算年终奖
/// </summary>
/// <returns></returns>
public decimal CalculateBonus();
}
public abstract class Employee
{
public string Name { get; set; }
}
/// <summary>
/// 永久雇员
/// </summary>
public class PermanentEmployee : Employee, IEmployee
{
public decimal CalculateBonus()
{
return 80000;
}
}
/// <summary>
/// 合同工
/// </summary>
public class ContractEmployee : Employee, IEmployee
{
public decimal CalculateBonus()
{
return 2000;
}
}
/// <summary>
/// 临时工
/// </summary>
public class TemporaryEmployee : Employee
{
}
在 Main 方法中，将调用它们的测试代码改为：
static void Main(string[] args)
{
Employee e;
IEmployee ie;
var p = new PermanentEmployee() { Name = "张三" };
e = p;
ie = p;
Console.WriteLine($"{e.Name} 的年终奖是 {ie.CalculateBonus()} 元");
var c = new ContractEmployee() { Name = "李四" };
e = c;
ie = c;
Console.WriteLine($"{e.Name} 的年终奖是 {ie.CalculateBonus()} 元");
e = new TemporaryEmployee() { Name = "王五" };
Console.WriteLine($"{e.Name} 是临时工，无年终奖。");
}
程序运行正常。
这样，这些子类的设计便遵循了里氏替换原则。
