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设计原则
- 何为“设计”?
- 五大设计原则
- 从设计到模式
- 简介 23 种设计模式
何为“设计”
-
即按照哪一种思路或者标准来实现功能
-
功能相同,可以有不同设计方案来实现
-
伴随着需求增加,设计的作用才能体现出来
按我的理解,通俗来说,设计(仅指编程设计)就是按照哪一种思路或者标准来实现功能。同样的功能,不同的设计思想都能用不同的方式来实现,前期效果可能一样,但是随着产品功能的增加和扩展,设计的作用才会慢慢的显示出来。
结合《UNIX/Linux 设计哲学》中提到的系统设计原则 github.com/wangfupeng1… 。可能有一些会跟传统思想有区别,但是请你重视它们。
- 准则1:小即是美
- 准则2:让每个程序只做好一件事
- 准则3:快速建立原型
- 准则4:舍弃高效率而取可移植性
- 准则5:采用纯文本来存储数据
- 准则6:充分利用软件的杠杆效应(软件复用)
- 准则7:使用 shell 脚本来提高杠杆效应和可移植性
- 准则8:避免强制性的用户界面
- 准则9:让每个程序都称为过滤器
- 十条小准则
- 允许用户定制环境
- 尽量使操作系统内核小而轻量化
- 使用小写字母并尽量简短
- 保护树木
- 沉默是金
- 并行思考
- 各部分之和大于整体
- 寻求 90% 的解决方案
- 更坏就是更好
- 层次化思考
无论你现在能否理解以上这些准则,我都希望你每隔一段时间(如半年)都重新自省一下,看自己结合自己的工作经历,是否又加深了这些准则的理解。
PS,这本书推荐大家买来阅读,JD 上已经买不到正版了,其他途径自己去找找吧。我是直接下载了电子版,然后打印出来阅读。
设计原则和设计模式都不难理解,因为:计算机越偏向底层就越简单、执拗、越傻(如必须使用二进制,不使用十进制),因为其本质是电子 + 数学。而越偏向于高层或者表层就要越聪明,越任性(如java语言,设计原则),因为其本质是应对变化和需求。
演示沉默是金 + 让每个程序成为过滤器
设计原则
S O L(Liskov) I D 五大设计原则
- S - 单一职责原则
- O - 开放封闭原则
- L - 李氏置换原则
- I - 接口独立原则
- D - 依赖导致原则
介绍
单一职责原则
- 一个程序只做好一件事
- 如果功能过于复杂就拆分开,每个部分保持独立。
开放封闭原则
- 对修改封闭,对扩展开放
- 即要设计一种机制,当需求发生变化时,根据这种机制扩展代码,而不是修改原有的代码。原有代码修改要重新测试,多人开发也很容易冲突
- 这是软件设计的终极目标
李氏置换原则
- 子类能覆盖父类
- 父类能出现的地方子类就能出现。
- JS 中子类继承父类的场景较少,又不是强类型语言,因此体现较少。
接口隔离原则
- 保持接口的单一独立,避免出现“胖接口”。
- JS中没有接口(typescript例外),因此体现较少。
- 类似于单一职责原则,只不过前者说的比较统一,后者是单独对接口的规定。
依赖倒置原则
- 面向接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。写代码时用到具体类时,不与具体类交互,而与具体类的上层接口交互。
- 使用方只关注接口而不关注具体类的实现
- JS中使用较少(没有接口 & 弱类型) 只关注输入输出接口,内部实现不用管
设计原则总结
S O 体现较多,详细介绍 L I D体现较少,但是要了解其用意
举例说明
后三个原则是基于高级面向对象语言语法的(如 java),找不到太合适的例子,就先以常见的 Promise 来解释一下前两个原则S O。
// 加载图片
function loadImg(src) {
var promise = new Promise(function (resolve, reject) {
var img = document.createElement('img')
img.onload = function () {
resolve(img)
}
img.onerror = function () {
reject('图片加载失败')
}
img.src = src
})
return promise
}
var src = 'https://www.imooc.com/static/img/index/logo_new.png'
var result = loadImg(src)
result.then(function (img) {
console.log('img.width', img.width)
return img
}).then(function (img) {
console.log('img.height', img.height)
}).catch(function (ex) {
// 统一捕获异常
console.log(ex)
})
- 单一职责原则:每个
then中的逻辑只做好一件事,如果要做多个就用多个then - 开放封闭原则:如果这个需求要修改,那去扩展
then即可,现有的逻辑不用修改,即对扩展开放、对修改封闭
这里引申两点:
- 其实 S 和 O 是相符现成的,相互依赖
- 开放封闭原则的好处不止于此,从整个软件开发流程看,减少现有逻辑的更改,也会减少测试的成本
从设计到模式
-
设计
-
模式
-
分开
-
从设计到模式
“设计”和“模式”应该分开看。“设计”即设计原则、设计思想,“模式”即一些固话了的符合设计原则的既定方式、成型的可套用的模板。先有“设计”后有“模式”,因此应该“从设计到模式”,不能将“设计模式”作为一个词来称呼。
这并不是故意咬文爵字。
(分开之后,你可能会有一种豁然开朗的感觉)
简介 23 种设计模式
以下是所有 23 种设计模式。一些是前端常用且能找到经典使用场景的,一些是不常用或者找不到代表性的使用场景的。根据使用的不同,讲解时也会区分优先级,重点的模式详细讲解。
- 创建型模式
- 工厂模式(工厂方法模式,抽象工厂模式,建造者模式)
- 单例模式
- 原型模式
- 结构型模式
- 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
- 行为型模式
- 策略模式
- 模板方法模式
- 观察者模式
- 迭代器模式
- 职责连模式
- 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
分优先级
-
前端常用设计模式,详讲
-
前端非常用设计模式,略讲
-
前端少用设计模式,介绍
接下来说两个问题:
- 我如何讲解设计模式?
- 介绍以及举例(生活中易理解的示例)
- 画 UML 类图写 demo 代码
- 结合经典应用场景,讲解该设计模式如何被使用(如果该设计模式没有经典应用,就不讲)
- 你如何学习设计模式?
- 明白每个设计的目的和道理
- 通过经典应用体会它的真正使用场景
- 自己编码时多思考,尽量模仿
最后说明一下。虽然设计模式案例说应该基于 java 学习,因为 java 具有完善的面向对象语言编程的语法。但是现在我们限定的前提环境是前端 JS ,那就不应该再按照 java 的模式去讲解设计模式,否则就是削足适履。
- JS 和 java 语法不一样;
- 前端和 java 的应用场景也不同,如前端不会考虑并发、内存泄露
面试题
第一题
打车时,可以打专车或者快车。任何车都有车牌号和名称 不同车价格不同,快车每公里1元,专车每公里2元 行程开始时,显示车辆信息 行程结束时,显示打车金额(假定行程就5公里)
要求:
画出UML类图
用ES6语法写出该示例
class Car {
constructor(number, name) {
this.number = number
this.name = name
}
}
class Kuaiche extends Car {
constructor(number, name) {
super(number, name)
this.price = 1
}
}
class Zhuanche extends Car {
constructor(number, name) {
super(number, name)
this.price = 2
}
}
class Trip {
constructor(car) {
this.car = car
}
start() {
console.log(`行程开始,名称: ${this.car.name}, 车牌号: ${this.car.number}`)
}
end() {
console.log('行程结束,价格: ' + (this.car.price * 5))
}
}
let car = new Kuaiche(100, '桑塔纳')
let trip = new Trip(car)
trip.start()
trip.end()
第二题
某停车场,分3层,每层100车位
每个车位都能监控到车辆的驶入和离开
车辆进入前,显示每层的空余车位数量
车辆进入时,摄像头可识别车牌号和时间
车辆出来时,出口显示器显示车牌号和停车时长
// 车
class Car {
constructor(num) {
this.num = num
}
}
// 入口摄像头
class Camera {
shot(car) {
return {
num: car.num,
inTime: Date.now()
}
}
}
// 出口显示器
class Screen {
show(car, inTime) {
console.log('车牌号', car.num)
console.log('停车时间', Date.now() - inTime)
}
}
// 停车场
class Park {
constructor(floors) {
this.floors = floors || []
this.camera = new Camera()
this.screen = new Screen()
this.carList = {}
}
in(car) {
// 获取摄像头的信息:号码 时间
const info = this.camera.shot(car)
// 停到某个车位
const i = parseInt(Math.random() * 100 % 100)
const place = this.floors[0].places[i]
place.in()
info.place = place
// 记录信息
this.carList[car.num] = info
}
out(car) {
// 获取信息
const info = this.carList[car.num]
const place = info.place
place.out()
// 显示时间
this.screen.show(car, info.inTime)
// 删除信息存储
delete this.carList[car.num]
}
emptyNum() {
return this.floors.map(floor => {
return `${floor.index} 层还有 ${floor.emptyPlaceNum()} 个车位`
}).join('\n')
}
}
// 层
class Floor {
constructor(index, places) {
this.index = index
this.places = places || []
}
emptyPlaceNum() {
let num = 0
this.places.forEach(p => {
if (p.empty) {
num = num + 1
}
})
return num
}
}
// 车位
class Place {
constructor() {
this.empty = true
}
in() {
this.empty = false
}
out() {
this.empty = true
}
}
// 测试代码------------------------------
// 初始化停车场
const floors = []
for (let i = 0; i < 3; i++) {
const places = []
for (let j = 0; j < 100; j++) {
places[j] = new Place()
}
floors[i] = new Floor(i + 1, places)
}
const park = new Park(floors)
// 初始化车辆
const car1 = new Car('A1')
const car2 = new Car('A2')
const car3 = new Car('A3')
console.log('第一辆车进入')
console.log(park.emptyNum())
park.in(car1)
console.log('第二辆车进入')
console.log(park.emptyNum())
park.in(car2)
console.log('第一辆车离开')
park.out(car1)
console.log('第二辆车离开')
park.out(car2)
console.log('第三辆车进入')
console.log(park.emptyNum())
park.in(car3)
console.log('第三辆车离开')
park.out(car3)