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软件设计模式——软件设计原则

作者：羊村懒王 | 2024-04-15 22:41:24

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软件设计模式

摘要

设计模式（Design Pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、无数工程师实践的代码设计经验的总结，它是面向对象思想的高度提炼和模板化，使用设计模式是为了让代码具有更高的可重用性，更好的灵活性和可拓展性，更易被人阅读和理解。GoF 提到的模式有四个基本要素：

模式名称：助记名，方便讨论、交流、传播；
问题：该模式是用来解决哪类实际问题，即它的应用场景；
解决方案：设计的组成部分，它们之间的相互关系及各自的职责和协作方式；
效果：使用模式能达到的效果，即对使用条件的权衡取舍。

一、设计模式与生活有什么联系

我一直坚信：程序源于生活，又高于生活！程序的灵魂在于思维的方式，而思维的灵感来源于生活的精彩。互联网是一个虚拟的世界，而程序本身就是对生活场景的虚拟和抽象，每一个模式我都能在生活中找到他的影子。比如，说到状态模式我能想到水有冰、水、气三种状态，而人也有少、壮、老三个不同的阶段；提起中介模式我能立马想到房产中介；看到单例模式，脑海中会即刻浮现心目中的那个她……

设计模式是面向对象的高度抽象和总结，而越抽象的东西越难以理解。本系列文章的目地就是为了降低设计模式的阅读门槛，以生活中的小故事开始，用风趣的方式，由浅入深地讲述每一个模式。让你再次看到设计模式时不只是一个模式，还是生活中的一个个小确幸！程序不是冷冰冰的代码，它还有生活的乐趣和特殊意义。

二、为什么要学设计模式

设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案，这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的。所以不管你是新手还是老手，学习设计模式将对你都有莫大的帮助。

学习设计模式的理由有很多，这里只列出几个最实现的：

摆脱面试的窘境，不管是前端工程师还是后端工程师，亦或是全端工程师，设计模式是面试时必问的一道题。
让程序设计能力有一个质的提升，不再是写一堆结构复杂、难以维护的烂代码。
对面向对象的思想有一个更高层次的理解。

三、常见的软件设计原则与设计模式

3.1 软件设计原则

七大设计原则核心思想
能够以类图的说明设计原则
在项目实际开发中，你在哪里使用到了OCP 原则

3.1.1 开闭原则（不修改源代码的情况）

开闭原则（Open-Closed Principle, OCP）是指一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放，对修改关闭。所谓的开闭，也正是对扩展和修改两个行为的一个原则。强调的是用抽象构建框架，用实现扩展细节。可以提高软件系统的可复用性及可维护性。开闭原则，是面向对象设计中最基础的设计原则。它指导我们如何建立稳定灵活的系统，例如：我们版本更新，我尽可能不修改源代码，但是可以增加新功能。

开闭原则是编程中最基础、最重要的设计原则
一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放（对提供者而言），对修改关闭（对使用者而言）。用抽象构建框架，用实现扩展细节
当软件需要变化时，尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化，而不是通过修改已有的代码来实现变化
编程中遵循其它原则，以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则。


class GraphicEditor {
    public void drawShape(Shape s) {
        if (s.m_type == 1) {
            drawRectangle(s);
        } else if (s.m_type == 2) {
            drawCircle(s);
 
        } else if (s.m_type == 3) {
            drawTriangle(s);
        }
    }
 
    public void drawRectangle(Shape r) {
        System.out.println("矩形");
    }
 
    public void drawCircle(Shape r) {
        System.out.println("圆形");
    }
 
    public void drawTriangle(Shape r) {
        System.out.println("三角形");
    }
}
 
class Shape {
    public int m_type;
}
 
class RectangleShape extends Shape {
    RectangleShape() {
        m_type = 1;
    }
}
 
class CircleShape extends Shape {
    CircleShape() {
        m_type = 2;
    }
}
 
class TriangleShape extends Shape {
    TriangleShape() {
        m_type = 3;
    }
}

优缺点

优点是比较好理解，简单易操作
缺点是违反了设计模式的 OCP 原则，即对扩展开放（提供方），对修改关闭（使用方）。即当我们给类增加新功能的时喉，尽量不修改代码，或者尽可能少修改代码
比如我们这时要新增加一个图形种类，我们需要做如下修改，修改的地方较多4）

方式 1 的改进的思路分析

把创建 Shape 类做成抽象类，并提供一个抽象的 draw 方法，让子类去实现即可，这样我们有新的图形种类时，只需要让新的图形类继承 Shape，并实现 draw 方法即可，使用方的代码就不需要修改，满足了开闭原则。


class GraphicEditor {
    public void drawShape(Shape s) {
        s.draw();
    }
}
 
abstract class Shape {
    int m_type;
 
    public abstract void draw();
}
 
class RectangleShape extends Shape {
    RectangleShape() {
        m_type = 1;
    }
 
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("矩形");
    }
}
 
class CircleShape extends Shape {
    CircleShape() {
        m_type = 2;
    }
 
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("圆形");
    }
}
 
class TriangleShape extends Shape {
    TriangleShape() {
        m_type = 3;
    }
 
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("三角形");
    }
}

3.1.2 单一职责原则（Single Responsibility Principle）

对类来说的，即一个类应该只负责一项职责。如类A负责两个不同职责：职责1，职责2。当职责1需求变更而改变A时，可能造成职责2执行错误，所以需要将类A的粒度分解为A1，A2。应用实例：以交通工具案例讲解


/**
 * 方式1的分析
 * 1.在方式1的run方法中，违反了单一职责原则
 * 2.解决的方案非常的简单，根据交通工具运行方法不同，分解成不同类即可
 */
class Vehicle{
    public void run(String type){
        if ("汽车".equals(type)) {
            System.out.println(type + "在公路上运行...");
        } else if ("轮船".equals(type)) {
            System.out.println(type + "在水面上运行...");
        } else if ("飞机".equals(type)) {
            System.out.println(type + "在天空上运行...");
        }
    }
}
 
public class SingleResponsibility1 {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle vehicle = new Vehicle();
        vehicle.run("汽车");
        vehicle.run("轮船");
        vehicle.run("飞机");
    }
}


/**
 * 方案2的分析
 * 1.遵守单一职责原则
 * 2.但是这样做的改动很大，即将类分解，同时修改客户端
 * 3.改进：直接修改Vehicle类，改动的代码会比较少=>方案3
 */
class RoadVehicle{
    public void run(String type){
        System.out.println(type + "在公路上运行...");
    }
}
class WaterVehicle{
    public void run(String type){
        System.out.println(type + "在水面上运行...");
    }
}
class AirVehicle{
    public void run(String type){
        System.out.println(type + "在天空上运行...");
    }
}
 
public class SingleResponsibility2 {
    public static void main(String[] args) {
        RoadVehicle roadVehicle = new RoadVehicle();
        roadVehicle.run("汽车");
        WaterVehicle waterVehicle = new WaterVehicle();
        waterVehicle.run("轮船");
        AirVehicle airVehicle = new AirVehicle();
        airVehicle.run("飞机");
    }
}


/**
 * 方式3的分析
 * 1.这种修改方法没有对原来的类做大的修改，只是增加方法
 * 2.这里虽然没有在类这个级别上遵守单一职责原则，但是在方法级别上，仍然是遵守单一职责
 */
class Vehicle2{
    public void run(String type){
        System.out.println(type + "在公路上运行...");
    }
    public void runWater(String type){
        System.out.println(type + "在水面上运行...");
    }
    public void runAir(String type){
        System.out.println(type + "在天空上运行...");
    }
}
 
public class SingleResponsibility3 {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle2 vehicle = new Vehicle2();
        vehicle.run("汽车");
        vehicle.runWater("轮船");
        vehicle.runAir("飞机");
    }
}

总结

类分解，可能成本较高。
解决方案：不在类级别上“单一职责”，往下沉，在方法级别上“单一职责”。

注意事项和细节

1）降低类的复杂度，一个类只负责一项职责。
2）提高类的可读性，可维护性。
3）降低变更引起的风险。
4）通常情况下，我们应当遵守单一职责原则，只有逻辑足够简单，才可以在代码级违反单一职责原则；只有类中方法数量足够少，可以在方法级别保持单一职责原则。

3.1.3 接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

客户端不应该依赖它不需要的接口，即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上
先看一张图


interface Interface1 {
    void operation1();
 
    void operation2();
 
    void operation3();
 
    void operation4();
 
    void operation5();
}
 
class B implements Interface1 {
 
    @Override
    public void operation1() {
        System.out.println("B 实现了 operation1");
    }
 
    @Override
    public void operation2() {
        System.out.println("B 实现了 operation2");
    }
 
    @Override
    public void operation3() {
        System.out.println("B 实现了 operation3");
    }
 
    @Override
    public void operation4() {
        System.out.println("B 实现了 operation4");
    }
 
    @Override
    public void operation5() {
        System.out.println("B 实现了 operation5");
    }
}
 
class D implements Interface1 {
 
    @Override
    public void operation1() {
        System.out.println("D 实现了 operation1");
    }
 
    @Override
    public void operation2() {
        System.out.println("D 实现了 operation2");
    }
 
    @Override
    public void operation3() {
        System.out.println("D 实现了 operation3");
    }
 
    @Override
    public void operation4() {
        System.out.println("D 实现了 operation4");
    }
 
    @Override
    public void operation5() {
        System.out.println("D 实现了 operation5");
    }
}
 
/**
 * A类通过接口Interface1依赖（使用）B类，但是只会用到1，2，3方法
 */
class A {
    public void depend1(Interface1 i) {
        i.operation1();
    }
 
    public void depend2(Interface1 i) {
        i.operation2();
    }
 
    public void depend3(Interface1 i) {
        i.operation3();
    }
}
 
/**
 * C类通过接口Interface1依赖（使用）D类，但是只会用到1，4，5方法
 */
class C {
    public void depend1(Interface1 i) {
        i.operation1();
    }
 
    public void depend4(Interface1 i) {
        i.operation4();
    }
 
    public void depend5(Interface1 i) {
        i.operation5();
    }
}

类 A 通过接口 Interface1 依赖类 B，类 C 通过接口 Interface1 依赖类 D，如果接口 Interface1 对于类 A 和类 C 来说不是最小接口，那么类 B 和类 D 必须去实现他们不需要的方法
按隔离原则应当这样处理：将接口 Interface1 拆分为独立的几个接口，类 A 和类 C 分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则

3.1.4 依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）（面向接口编程）

高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象
抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象
依赖倒转（倒置）的中心思想是面向接口编程
依赖倒转原则是基于这样的设计理念：相对于细节的多变性，抽象的东西要稳定的多。以抽象为基础搭建的架构比以细节为基础的架构要稳定的多。在java中，抽象指的是接口或抽象类，细节就是具体的实现类
使用接口或抽象类的目的是制定好规范，而不涉及任何具体的操作，把展现细节的任务交给他们的实现类去完成

应用实例


/**
 * 方式1分析
 * 1.简单，比较容易想到
 * 2.如果我们获取的对象是微信，短信等等，则新增类，同时 Peron也要增加相应的接收方法
 * 3.解决思路：
 * 引入一个抽象的接口IReceiver，表示接收者，这样Person类与接口IReceiver发生依赖
 * 因为Email，Weixin等等属于接收的范围，他们各自实现IReceiver接口就ok，这样我们就符号依赖倒转原则
 */
class Email {
    public String getInfo() {
        return "电子邮件信息：Hello World！";
    }
}
 
class Person {
    public void receive(Email email) {
        System.out.println(email.getInfo());
    }
}


interface IReceiver {
    String getInfo();
}
 
class Email implements IReceiver {
    @Override
    public String getInfo() {
        return "电子邮件信息：Hello World！";
    }
}
 
class Weixin implements IReceiver {
    @Override
    public String getInfo() {
        return "微信消息：Hello World！";
    }
}
 
class ShortMessage implements IReceiver {
    @Override
    public String getInfo() {
        return "短信信息：Hello World！";
    }
}
 
class Person {
    public void receive(IReceiver receiver) {
        System.out.println(receiver.getInfo());
    }
}

依赖关系传递的三种方式

接口传递


//方式1：通过接口传递实现依赖
//开关的接口
interface IOpenAndClose {
    void open(ITV tv);//抽象方法，接收接口
}
//ITV接口
interface ITV {
    void play();
}
//实现接口
class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
    public void open(ITV tv){
        tv.play();
    }
}

构造方法传递


//方式2：通过构造函数实现依赖
//开关的接口
interface IOpenAndClose {
    void open();//抽象方法
}
//ITV接口
interface ITV {
    public void play();
}
//实现接口
class OpenAndClose implements IOpenAndClose {
    private ITV tv; // 成员
    
    public OpenAndClose(ITV tv){ // 构造器
        this.tv = tv;
    }
    
    public void open(){
        this.tv.play();
    }
}

setter 方式传递


//方式3，通过setter方法传递
interface IOpenAndClose{
    void open();//抽象方法
    void setTv(ITV tv);
}
//ITV接口
interface ITV{
    void play();
}
//实现接口
class OpenAndClose implements IOpenAndClose{
    private ITV tv;
    public void setTv(ITV tv){
        this.tv=tv;
    }
    public void open(){
        this.tv.play();
    }
}

注意事项和细节

低层模块尽量都要有抽象类或接口，或者两者都有，程序稳定性更好
变量的声明类型尽量是抽象类或接口，这样我们的变量引用和实际对象间，就存在一个缓冲层，利于程序扩展和优化
继承时遵循里氏替换原则

3.1.5 迪米特法则（Demeter Principle）（封装特性）

一个对象应该对其他对象保持最少的了解
类与类关系越密切，耦合度越大
迪米特法则又叫最少知道原则，即一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说，对于被依赖的类不管多么复杂，都尽量将逻辑封装在类的内部。对外除了提供的 public 方法，不对外泄露任何信息
迪米特法则还有个更简单的定义：只与直接的朋友通信（每个对象都会与其他对象有耦合关系，只要两个对象之间有耦合关系，我们就说这两个对象之间是朋友关系。耦合的方式很多：依赖、关联、组合、聚合等。其中，我们称出现成员变量，方法参数，方法返回值中的类为直接的朋友，而出现在局部变量中的类不是直接的朋友。也就是说，陌生的类最好不要以局部变量的形式出现在类的内部）

应用实例：有一个学校，下属有各个学院和总部，现要求打印出学校总部员工 ID 和学院员工的 id


//总部员工
class Employee {
    private String id;
 
    public String getId() {
        return id;
    }
 
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
}
 
//学院员工
class CollegeEmployee {
    private String id;
 
    public String getId() {
        return id;
    }
 
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
}
 
//学院员工管理 类
class CollegeManager {
    public List<CollegeEmployee> getAllEmployee() {
        List<CollegeEmployee> list = new ArrayList<>();
        CollegeEmployee collegeEmployee;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            collegeEmployee = new CollegeEmployee();
            collegeEmployee.setId("学院员工id=" + i);
            list.add(collegeEmployee);
        }
        return list;
    }
}
 
//总部员工管理类
class SchoolManager {
    public List<Employee> getAllEmployee() {
        List<Employee> list = new ArrayList<>();
        Employee employee;
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            employee = new Employee();
            employee.setId("总部员工id=" + i);
            list.add(employee);
        }
        return list;
    }
 
    public void printAllEmployee(CollegeManager sub) {
        System.out.println("--------------学院员工--------------");
        List<CollegeEmployee> list1 = sub.getAllEmployee();
        for (CollegeEmployee collegeEmployee : list1) {
            System.out.println(collegeEmployee.getId());
        }
        System.out.println("---------------总部员工-------------");
        List<Employee> list2 = this.getAllEmployee();
        for (Employee employee : list2) {
            System.out.println(employee.getId());
        }
    }
}

前面设计的问题在于 SchoolManager 中，CollegeEmployee 类并不是 SchoolManager 类的直接朋友（分析）
按照迪米特法则，应该避免类中出现这样非直接朋友关系的耦合，对代码按照迪米特法则进行改进

注意事项和细节

迪米特法则的核心是降低类之间的耦合
但是注意：由于每个类都减少了不必要的依赖，因此迪米特法则只是要求降低类间（对象间）耦合关系，并不是要求完全没有依赖关系

3.1.6 合成复用原则（Composite Reuse Principle）

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承

1）找出应用中可能需要变化之处，把它们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混在一起
2）针对接口编程，而不是针对实现编程
3）为了交互对象之间的松耦合设计而努力

3.1.7 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle）（类的继承思想）

OO 中继承性的思考和说明

继承包含这样一层含义：父类中凡是已经实现好的方法，实际上是在设定规范和契约，虽然它不强制要求所有的子类必须遵循这些契约，但是如果子类对这些已经实现的方法任意修改，就会对整个继承体系造成破坏
继承在给程序设计带来便利的同时，也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵入性，程序的可移植性降低，增加对象间的耦合性，如果一个类被其他的类所继承，则当这个类需要修改时，必须考虑到所有的子类，并且父类修改后，所有涉及到子类的功能都有可能产生故障
问题提出：在编程中，如何正确使用继承？=>里氏替换原则。如果对每个类型为 T1 的对象 o1，都有类型为 T2 的对象 o2，使得以 T1 定义的所有程序 P 在所有的对象 o1 都代换成 o2 时，程序 P 的行为没有发生变化，那么类型 T2 是类型 T1 的子类型。换句话说，所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。
在使用继承时，遵循里氏替换原则，在子类中尽量不要重写父类的方法。
里氏替换原则告诉我们，继承实际上让两个类耦合性增强了，在适当的情况下，可以通过聚合、组合、依赖来解决问题


class A {
    //返回两个数的差
    public int func1(int num1, int num2) {
        return num1 - num2;
    }
}
 
class B extends A {
    @Override
    public int func1(int num1, int num2) {
        return num1 + num2;
    }
 
    //增加了一个新功能：完成两个数相加，然后和9求和
    public int func2(int num1, int num2) {
        return func1(num1, num2) + 9;
    }
}
 
public void test() {
    A a = new A();
    System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
    System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));
    System.out.println("---------------------");
 
    B b = new B();
    System.out.println("11-3=" + b.func1(11, 3));
    System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));
    System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
}

我们发现原来运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类 B 无意中重写了父类的方法，造成原有功能出现错误。在实际编程中，我们常常会通过重写父类的方法完成新的功能，这样写起来虽然简单，但整个继承体系的复用性会比较差。特别是运行多态比较频繁的时候

通用的做法是：原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类，原有的继承关系去掉，采用依赖、聚合、组合等关系代替，改进方案：


//创建一个更加基础的基类
class Base {
    //将更基础的成员和方法写到Base类中
}
 
class A extends Base {
    //返回两个数的差
    public int func1(int num1, int num2) {
        return num1 - num2;
    }
}
 
class B extends Base {
    //如果B需要使用A类的方法，使用组合关系
    private A a;
 
    public int func1(int num1, int num2) {
        return num1 + num2;
    }
 
    //增加了一个新功能：完成两个数相加，然后和9求和
    public int func2(int num1, int num2) {
        return func1(num1, num2) + 9;
    }
 
    public int func3(int num1, int num2) {
        return this.a.func1(num1, num2);
    }
}

四、UML 类图

UML—Unified modeling language UML（统一建模语言），是一种用于软件系统分析和设计的语言工具，它用于帮助软件开发人员进行思考和记录思路的结果。
UML 本身是一套符号的规定，就像数学符号和化学符号一样，这些符号用于描述软件模型中的各个元素和他们之间的关系，比如类、接口、实现、泛化、依赖、组合、聚合等。
使用 UML 来建模，常用的工具有 Rational Rose，也可以使用一些插件来建模。

画 UML 图与写文章差不多，都是把自己的思想描述给别人看，关键在于思路和条理，UML图分类：

用例图（use case）
静态结构图：类图、对象图、包图、组件图、部署图
动态行为图：交互图（时序图与协作图）、状态图、活动图

4.1 UML 类图关系

用于描述系统中的类（对象）本身的组成和类（对象）之间的各种静态关系
类之间的关系：依赖、泛化（继承）、实现、关联、聚合与组合

4.1.1 类图——依赖（引用）（dependence）

只要是在类中用到了对方，那么他们之间就存在依赖关系。如果没有对方，连编译都通过不了


public class PersonServiceBean {
    // 类的成员属性
    private PersonDao personDao;
 
    // 方法接收的参数类型
    public void save(Person person) {
    }
 
    // 方法的返回类型
    public IDCard getIDCard(Integer personid) {
        return null;
    }
 
    // 方法中使用到
    public void modify() {
        Department department = new Department();
    }
 
}

类中用到了对方
类的成员属性
方法的返回类型
方法接收的参数类型
方法中使用到

4.1.2 类图——泛化（继承）（Generalization）

泛化关系实际上就是继承关系，它是依赖关系的特例


public abstract class DaoSupport {
    public void save(Object entity) {
    }
 
    public void delete(Object id) {
    }
}
 
public class PersonServiceBean extends DaoSupport {
}

泛化关系实际上就是继承关系
如果 A 类继承了 B 类，我们就说 A 和 B 存在泛化关系

4.1.3 类图——实现（Implementation）


public interface PersonService {
    void delete(Integer id);
}
public class PersonServiceBean implements PersonService {
    @Override
    public void delete(Integer id) {
        System.out.println("delete...");
    }
}

4.1.4 类图——关联（引用的特殊）（Association）

关联关系实际上就是类与类之间的联系，它是依赖关系的特例

关联具有导航性：即双向关系或单向关系
关系具有多重性：如“1”（表示有且仅有一个），“0...”（表示0个或者多个），“0，1”（表示0个或者一个），“n...m”（表示n到m个都可以），“m...*”（表示至少m个）

单向一对一关系


public class Person {
	private IDCard card;
}
 
public class IDCard {}

双向一对一关系


public class Person {
	private IDCard card;
}
public class IDCard {
	private Person person;
}

4.1.5 类图——聚合（Aggregation）

聚合关系表示的是整体和部分的关系，整体与部分可以分开。聚合关系是关联关系的特例，所以它具有关联的导航性与多重性。如：一台电脑由键盘（keyboard）、显示器（monitor），鼠标等组成；组成电脑的各个配件是可以从电脑上分离出来的，使用带空心菱形的实线来表示：


public class Mouse {}
 
public class Monitor {}
 
public class Computer {
    private Mouse mouse;
    private Monitor monitor;
 
    public void setMouse(Mouse mouse) {
        this.mouse = mouse;
    }
 
    public void setMonitor(Monitor monitor) {
        this.monitor = monitor;
    }
}

4.1.6 类图——组合（Composition）

组合关系也是整体与部分的关系，但是整体与部分不可以分开，如果我们认为 Mouse、Monitor 和 Computer 是不可分离的，则升级为组合关系


public class Mouse {}
 
public class Monitor {}
 
public class Computer {
    private Mouse mouse = new Mouse();
    private Monitor monitor = new Monitor();
}

再看一个案例，在程序中我们定义实体：Person 与 IDCard、Head，那么 Head 和 Person 就是组合，IDCard 和 Person 就是聚合

但是如果在程序中，Person 实体中定义了对 IDCard 进行级联删除，即删除 Person 时连同 IDCard 一起删除，那么 IDCard 和 Person 就是组合了

五、设计模式概述和分类

5.1、设计模式层次

第1层：刚开始学编程不久，听说过什么是设计模式
第2层：有很长时间的编程经验，自己写了很多代码，其中用到了设计模式，但是自己却不知道
第3层：学习过了设计模式，发现自己已经在使用了，并且发现了一些新的模式挺好用的
第4层：阅读了很多别人写的源码和框架，在其中看到别人设计模式，并且能够领会设计模式的精妙和带来的好处
第5层：代码写着写着，自己都没有意识到使用了设计模式，并且熟练的写了出来

5.2、设计模式介绍

设计模式是程序员在面对同类软件工程设计问题所总结出来的有用的经验。模式不是代码，而是某类问题的通用解决方案，设计模式（Design pattern）代表了最佳实践。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的
设计模式的本质提高软件的维护性、通用性和扩展性，并降低软件的复杂度
《设计模式》是经典的书，作者是 Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson 和 John Vlissides Design（俗称“四人组GOF”）
设计模式并不局限于某种语言，Java、PHP、C++ 都有设计模式

5.3、设计模式类型

设计模式分为至种类型，共 23 种

1）创建型模式：单例模式、抽象工厂模式、原型模式、建造者模式、工厂模式
2）结构型模式：适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式
3）行为型模式：模版方法模式、命令模式、访问者模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式（Interpreter 模式）、状态模式、策略模式、职责链模式（责任链模式）

博文参考

《软件设计模式》

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