设计模式脉络之软件可扩展性与设计模式

**软件的可扩展性**   软件善变，可扩展性成为评价软件生命力的重要指标。   所谓的可扩展性是指软件为了应对将来的业务变化，而提供的扩展能力。当有新的业务发生时，可扩展性较好的软件仅需小范围修改就能提供支持，它们可以保持总体上的稳定。   传统的结构化软件设计方法在这方面力有不及，面向对象方法却有一些天然的优势。 **类的扩展能力**   面向对象方法带来的扩展能力首先表现在对象（object）上。对象是面向对象软件的基本活动单元，它们封装了软件中最容易发生变化的数据和功能，其本身则相对稳定。   对象由类（class）描述。   我们引用乐府诗《江南》考察类的表现。 ```csharp // 莲蓬 public class Seedpod { private String state;// 江南可采莲 } // 鱼 public class Fish { public void play() { // 鱼戏莲叶间。鱼戏莲叶东。 } } ```   在“采莲”系统中，莲蓬由生及熟（数据变化），鱼儿在不同的地方嬉戏（功能变化），这些变化仅发生在对象或类的内部。从外部来看，“莲蓬”类和“鱼”类并没有多大变化，它们的基本结构保持稳定。 **抽象类和接口的扩展能力**   当类本身不足以应对变化时，不妨对类进行一定程度的抽象。抽象化类可以舍弃一些易变因素，从而变得更加稳定。抽象化类的代表是抽象类（abstract class）和接口（interface）。   我们使用这种方法改写刚才的例子。 ```csharp // 收获 public abstract class Harvest {} // 嬉戏 public interface Playable { public void play(); } // 莲蓬 public class Seedpod extends Harvest {} // 鱼 public class Fish implements Playable { public void play() {} } ```   我们分别以“莲蓬”类和“鱼”类为基础，抽象出了“收获”抽象类和“嬉戏”接口。抽象类和接口舍弃了原始类中的具体内容，但保留了系统的关键特性（收获与嬉戏的乐趣）。  “采莲”系统由此分成了两个层次：抽象层和具体层。抽象层相对稳定，具体层容易变化。   若采莲人（Picker）一时兴起采了一朵花苞（Bud），和同伴嬉戏起来——我们只需扩充具体层的实现，不必修改抽象层的结构。          构建软件时，可以把相对稳定的逻辑写在抽象层，起到提纲和约束的作用；把容易变化的逻辑写在具体层，限制变化的范围。 **设计模式**   实践中如何发挥好抽象化类的优势，为软件预留好可扩展性，正是我们的主角——设计模式——重点关注的内容。   设计模式是众人长期实践经验的总结。   后续文章将为您介绍23种设计模式，并揭示它们的思考路径与内在联系。这些设计模式来自Erich Gamma等人合著的《Design Patterns》，这是一部广为流传的经典著作，也是这门实践经验理论化的先声。   原著中作者将设计模式分成了创建型、结构型与行为型三种类型，由于这种分类方法具有一定的迷惑性，这里不再采用。   我们将用一种新的分类方法重新梳理它们。