譯者 | 胥磊

審校 | 孫淑娟

軟件行業(yè)中幾乎在每個(gè)公司，我們都會(huì)聽到一些話題的討論，我相信關(guān)于設(shè)計(jì)模式的爭(zhēng)論絕對(duì)是其中之一。你甚至可以找到無數(shù)的帖子、文章或者Quora和Stackoverflow上的問題的問答無不是在爭(zhēng)論設(shè)計(jì)模式，前些天我就看到了Quora上一個(gè)很古老的問題：“為什么現(xiàn)在程序員很少談及設(shè)計(jì)模式？哪些模式（如果有的話）依然還有價(jià)值？”顯然提問者所說的設(shè)計(jì)模式是面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式，更確切的說是GoF書中介紹的那23種設(shè)計(jì)模式，當(dāng)然大多數(shù)回答問題的人也都是這么認(rèn)為的。

“設(shè)計(jì)模式”這個(gè)術(shù)語已然成了“面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式”的代名詞，所以當(dāng)你遇到“設(shè)計(jì)模式已死”的這種奇怪說法時(shí)不要感到震驚。在這篇文章中，我們將重新聲明下什么是設(shè)計(jì)模式，這有助于我們?cè)谟懻摶蚴褂媚撤N設(shè)計(jì)模式時(shí)，能使我們確定我們究竟在談?wù)摶蚴褂玫氖鞘裁础?/p>

1、設(shè)計(jì)模式對(duì)你意味著什么？

讓我們拋開所有的書面上的定義和解釋，當(dāng)提到設(shè)計(jì)模式這個(gè)概念時(shí)你首先想到的是什么？一個(gè)不該被打破的規(guī)則？或是一個(gè)字斟句酌的學(xué)術(shù)建議？亦或是又一個(gè)的設(shè)計(jì)約束？還是說一個(gè)你只需要知道就能通過求職面試的法寶？

對(duì)我來說，設(shè)計(jì)模式就像我腦海中的喃喃警語，時(shí)刻提醒我不要重復(fù)造車輪。你可能有過類似的沖動(dòng)，當(dāng)遇到一個(gè)問題后就想立即找出應(yīng)對(duì)的解決方案，并開始設(shè)計(jì)/編寫程序——如果是這樣的話，那么你也是一個(gè)重復(fù)造車輪的人。設(shè)想一下如果已經(jīng)有一個(gè)現(xiàn)成的解決方案，你再去創(chuàng)造一個(gè)到頭來只是浪費(fèi)了不必要的時(shí)間和精力。盡管這種沖動(dòng)可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而有所克制，但要完全克服這種沖動(dòng)情緒，我相信設(shè)計(jì)模式就是“良藥”之一。

許多軟件工程師應(yīng)該都碰到過一個(gè)相似的問題，因?yàn)槟承┰蚨家阅撤N特定的方式解決了它。上述情況同時(shí)也提醒了我，這背后可能隱藏了一個(gè)道理，啟示我們要從不同角度去看待問題，即使我們很少這么干。讓我們看一下GoF的書中介紹的一段：

“我們都知道設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的價(jià)值，但你又有過多少次那種“似曾相識(shí)”的感覺的經(jīng)歷——那種你曾經(jīng)解決過類似問題，但卻不知道在哪以及如何解決的感覺？如果你能記住以前問題的細(xì)節(jié)以及解決的方法，那么你就可以重新使用這種經(jīng)驗(yàn)，而不是再次去找解決問題的方案”。

或多或少我們都有過類似的經(jīng)歷：當(dāng)我們無法記住之前的解決方案時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)反復(fù)去解決同一個(gè)常見的設(shè)計(jì)問題的情況。設(shè)計(jì)模式就是重用解決方案去解決反復(fù)出現(xiàn)的問題，從而節(jié)省了我們的時(shí)間和精力，可以轉(zhuǎn)而去做其他事情。現(xiàn)在，讓我們深入探討一些模式的基本概念和定義。

2、模式意味著什么？

什么是模式？模式的概念并不是軟件行業(yè)所特有的，其他學(xué)科和行業(yè)如建筑學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等同樣適用。讓我們來看下建筑學(xué)界權(quán)威人士克里斯托弗-亞歷山大對(duì)模式的定義：

“每種模式都是一個(gè)由三部分組成的規(guī)則，它描述了某種背景、問題和解決方案之間的關(guān)系。”(Alexander, 1979)“每個(gè)模式都描述了一個(gè)在我們的環(huán)境中反復(fù)出現(xiàn)的問題，然后描述了解決這個(gè)問題的核心。通過這種方式，你就可以無數(shù)次地使用這個(gè)解決方案，而不是用同樣的方式做多次。”(Alexander, 1977)

現(xiàn)在讓我們看看模式在軟件行業(yè)的意義。“軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)模式描述了在特定的設(shè)計(jì)環(huán)境中反復(fù)出現(xiàn)的特定的設(shè)計(jì)問題，并為其提供了一套可行的通用方案。解決方案是通過描述其組成部件、它們之間責(zé)任和關(guān)系以及協(xié)作方式來指定的。”(BMRSS, 96)

基于上述定義，我們可以將模式視為背景、問題和解決方案三者之間的有機(jī)結(jié)合。它是一個(gè)寬泛的概念，可以應(yīng)用于不同的規(guī)模和抽象層次，從設(shè)計(jì)整個(gè)軟件系統(tǒng)到解決特定編程語言的設(shè)計(jì)問題都可以應(yīng)用。

3、不同的模式類別

模式是根據(jù)其規(guī)模和抽象程度來分類的：

（1）架構(gòu)模式

（2）設(shè)計(jì)模式

（3）習(xí)語

架構(gòu)模式關(guān)注的是整個(gè)軟件系統(tǒng)的架構(gòu)，它的子系統(tǒng)，不同的大組件，以及它們的結(jié)合方式。這種模式是一種高層級(jí)的抽象，并不關(guān)心編程語言是什么，也不關(guān)心使用的是什么框架。

“架構(gòu)模式描述了軟件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)的組織模式。它提供了一套預(yù)定義的子系統(tǒng)，并規(guī)定了它們的責(zé)任，其中包括組織它們之間關(guān)系的規(guī)則和指導(dǎo)手冊(cè)”。(BMRSS, 96)

另一方面，我們?cè)谧畹偷某橄髮哟紊弦灿幸恍┠Ｊ剑Q之為習(xí)語，它涉及到設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。習(xí)語是針對(duì)特定語言的，也就是說A語言中的習(xí)語在B語言中是不相干的。“習(xí)語是一種針對(duì)特定編程語言的低級(jí)模式。習(xí)語描述了如何使用給定語言的特性來實(shí)現(xiàn)特定方面的組件或組件之間的關(guān)系”。(BMRSS, 96)。在上述那些規(guī)模和抽象水平的模式之間，還有一些其他的模式，那就是設(shè)計(jì)模式。

4、設(shè)計(jì)模式的近距離觀察

讓我們回顧一下設(shè)計(jì)模式的定義：“設(shè)計(jì)模式為完善軟件系統(tǒng)的子系統(tǒng)或組件，以及它們之間的關(guān)系而提供的一個(gè)方案。它描述了一個(gè)相互通信的組件的常見結(jié)構(gòu)，用以解決特定的環(huán)境中常見的設(shè)計(jì)問題”。(BMRSS, 96) 。設(shè)計(jì)模式屬于中等規(guī)模，這意味著它們既不像架構(gòu)模式那樣高度抽象，也不像習(xí)語那樣與編程語言耦合。使用設(shè)計(jì)模式并不影響軟件系統(tǒng)的架構(gòu)，但它會(huì)影響子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其較小的組件。

現(xiàn)在讓我們來討論下面這句話（摘自同一參考文獻(xiàn)），其中包含了關(guān)于設(shè)計(jì)模式的一個(gè)重要事實(shí)。“它們往往獨(dú)立于某種特定的編程語言或編程范式”。(BMRSS, 96) 。根據(jù)之前在文章中談到的模式類別，我們重新表述一下：“它們獨(dú)立于一種特定的編程語言，但往往（不總是）依賴于一種編程范式。”這句話的第一部分很清楚：如果一個(gè)模式依賴于特定的編程語言，那么它就屬于習(xí)語的范疇。關(guān)于第二部分，設(shè)計(jì)模式是為解決編程范式中出現(xiàn)的常見問題而做出的嘗試。它們很可能是對(duì)范式的缺陷的應(yīng)對(duì)。例如GoF書中描述的23種面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式，其中大部分都不是函數(shù)式編程范式中的關(guān)注點(diǎn)。反過來也一樣，因?yàn)樵O(shè)計(jì)模式都有不同的背景。正如你在下圖中看到的，不同的范式可以共享設(shè)計(jì)模式，但我們不打算討論這個(gè)話題，因?yàn)樗隽吮疚牡姆秶?/p>

5、一個(gè)著名觀點(diǎn)的分析

記住前面的章節(jié)，讓我們快速瀏覽一下當(dāng)你簡單地用谷歌搜索設(shè)計(jì)模式時(shí)可能遇到的觀點(diǎn)：函數(shù)式編程語言不需要設(shè)計(jì)模式。你可以在這里找到答案，顯然這種說法是錯(cuò)誤的，因?yàn)樗凳驹O(shè)計(jì)模式只屬于面向?qū)ο蠓妒健ＴO(shè)計(jì)模式是一個(gè)在函數(shù)式編程范式和面向?qū)ο缶幊谭妒街卸伎梢源嬖诘母拍睿O(shè)計(jì)模式是針對(duì)各種范式的問題和需求而設(shè)計(jì)的。函數(shù)式編程范式同樣有專門針對(duì)其背景的設(shè)計(jì)模式。此外，正如我們?cè)谇皫坠?jié)所討論的，不同的范式有不同的背景，因此就會(huì)遇到不同的問題，我們不應(yīng)該指望范式B的設(shè)計(jì)模式來解決范式A的問題。

6、快速回顧

設(shè)計(jì)模式與其他模式類型類似，試圖解決一個(gè)特定環(huán)境中反復(fù)出現(xiàn)的問題。

（1）它們是獨(dú)立于語言的，但大多是跟范式耦合。

（2）作為中等規(guī)模，它們不像架構(gòu)模式那樣抽象。

（3）它們的應(yīng)用并不影響軟件系統(tǒng)的基本架構(gòu)，但會(huì)影響子系統(tǒng)的架構(gòu)。

（4）最后但也同樣重要的是，它們是（所有類型的模式）防止我們重復(fù)造輪的手段。

在我看來設(shè)計(jì)模式并不是約束我們?cè)O(shè)計(jì)的嚴(yán)格規(guī)則。它們既不是固定的，也不是無懈可擊的，因?yàn)樗鼈兛梢赃M(jìn)化，可以變得完善，甚至可以消逝，但模式的概念仍然存在。遵循模式就像是一種思維方式，幫助我們找出可能更好的解決方案。

原文鏈接：https://dzone.com/articles/a-seemingly-simple-question-what-are-design-patter

譯者介紹

胥磊，51CTO社區(qū)編輯，某頭部電商技術(shù)副總監(jiān)，關(guān)注Java后端開發(fā)，技術(shù)管理，架構(gòu)優(yōu)化，分布式開發(fā)等領(lǐng)域。