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1、設(shè)計(jì)模式
為什么要先說(shuō)設(shè)計(jì)模式?因?yàn)樵O(shè)計(jì)模式在這些概念中是最基本的，而且也比較簡(jiǎn)單。那么什么是設(shè)計(jì)模式呢?說(shuō)的直白點(diǎn)，設(shè)計(jì)模式就是告訴你針對(duì)特定問(wèn)題如何組織類、對(duì)象和接口之間的關(guān)系，是前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)。比如我要在代碼中實(shí)現(xiàn)一個(gè)全局唯一的配置類，那么就使用Singleton模式。設(shè)計(jì)模式在實(shí)際編碼工作和設(shè)計(jì)框架時(shí)會(huì)被使用到，而更高層的架構(gòu)和平臺(tái)則不會(huì)太關(guān)注它。
2、框架
做WEB開(kāi)發(fā)接觸到最多的框架可數(shù)ORM框架，ORM框架只是所有數(shù)據(jù)關(guān)系映射框架的統(tǒng)稱，具體的如NHibernate、ActiveRecord等，框架是為了解決特定問(wèn)題而存在的，其它諸如模板框架、緩存框架，框架不能直接使用，需要二次開(kāi)發(fā)。
3、架構(gòu)
從大的層面來(lái)說(shuō)，比如針對(duì)公司業(yè)務(wù)的B2C網(wǎng)站系統(tǒng)架構(gòu)，里面可能會(huì)用到多種解決各方面問(wèn)題的框架，關(guān)注的是技術(shù)整合、擴(kuò)展、可維護(hù)性。換個(gè)角度，在框架中也會(huì)涉及到架構(gòu)問(wèn)題，比如開(kāi)發(fā)NHibernate框架，也需要考慮如何進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4、平臺(tái)
平臺(tái)的概念類似框架，但又結(jié)合的架構(gòu)的考慮，它是更高層面上的“框架”，準(zhǔn)確說(shuō)是一種應(yīng)用。它是針對(duì)企業(yè)用戶，為解決企業(yè)業(yè)務(wù)需要而形成的產(chǎn)品。
一、設(shè)計(jì)模式(Design Patterns)
模式：
設(shè)計(jì)模式(Design pattern)是一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過(guò)分類編目的、代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。使用設(shè)計(jì)模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。 毫無(wú)疑問(wèn)，設(shè)計(jì)模式于己于他人于系統(tǒng)都是多贏的，設(shè)計(jì)模式使代碼編制真正工程化，設(shè)計(jì)模式是軟件工程的基石，如同大廈的一塊塊磚石一樣。項(xiàng)目中合理的運(yùn)用設(shè)計(jì)模式可以完美的解決很多問(wèn)題，每種模式在現(xiàn)在中都有相應(yīng)的原理來(lái)與之對(duì)應(yīng)，每一個(gè)模式描述了一個(gè)在我們周圍不斷重復(fù)發(fā)生的問(wèn)題，以及該問(wèn)題的核心解決方案，這也是它能被廣泛應(yīng)用的原因。
設(shè)計(jì)模式的分類
總體來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)模式分為三大類：
創(chuàng)建型模式，共五種：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。
結(jié)構(gòu)型模式，共七種：適配器模式、裝飾器模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。
行為型模式，共十一種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責(zé)任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態(tài)模式、訪問(wèn)者模式、中介者模式、解釋器模式。
其實(shí)還有兩類：并發(fā)型模式和線程池模式。用一個(gè)圖片來(lái)整體描述一下：
設(shè)計(jì)模式的六大原則
1、開(kāi)閉原則(Open Close Principle)
開(kāi)閉原則就是說(shuō)對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉。在程序需要進(jìn)行拓展的時(shí)候，不能去修改原有的代碼，實(shí)現(xiàn)一個(gè)熱插拔的效果。所以一句話概括就是：為了使程序的擴(kuò)展性好，易于維護(hù)和升級(jí)。想要達(dá)到這樣的效果，我們需要使用接口和抽象類，后面的具體設(shè)計(jì)中我們會(huì)提到這點(diǎn)。
2、里氏代換原則(Liskov Substitution Principle)
里氏代換原則(Liskov Substitution Principle LSP)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本原則之一。 里氏代換原則中說(shuō)，任何基類可以出現(xiàn)的地方，子類一定可以出現(xiàn)。 LSP是繼承復(fù)用的基石，只有當(dāng)衍生類可以替換掉基類，軟件單位的功能不受到影響時(shí)，基類才能真正被復(fù)用，而衍生類也能夠在基類的基礎(chǔ)上增加新的行為。里氏代換原則是對(duì)“開(kāi)-閉”原則的補(bǔ)充。實(shí)現(xiàn)“開(kāi)-閉”原則的關(guān)鍵步驟就是抽象化。而基類與子類的繼承關(guān)系就是抽象化的具體實(shí)現(xiàn)，所以里氏代換原則是對(duì)實(shí)現(xiàn)抽象化的具體步驟的規(guī)范?！?From Baidu 百科
3、依賴倒轉(zhuǎn)原則(Dependence Inversion Principle)
這個(gè)是開(kāi)閉原則的基礎(chǔ)，具體內(nèi)容：真對(duì)接口編程，依賴于抽象而不依賴于具體。
4、接口隔離原則(Interface Segregation Principle)
這個(gè)原則的意思是：使用多個(gè)隔離的接口，比使用單個(gè)接口要好。還是一個(gè)降低類之間的耦合度的意思，從這兒我們看出，其實(shí)設(shè)計(jì)模式就是一個(gè)軟件的設(shè)計(jì)思想，從大型軟件架構(gòu)出發(fā)，為了升級(jí)和維護(hù)方便。所以上文中多次出現(xiàn)：降低依賴，降低耦合。
5、迪米特法則(最少知道原則)(Demeter Principle)
為什么叫最少知道原則，就是說(shuō)：一個(gè)實(shí)體應(yīng)當(dāng)盡量少的與其他實(shí)體之間發(fā)生相互作用，使得系統(tǒng)功能模塊相對(duì)獨(dú)立。
6、合成復(fù)用原則(Composite Reuse Principle)
原則是盡量使用合成/聚合的方式，而不是使用繼承。
(二)框架的基礎(chǔ)知識(shí)
(1)：框架是什么?
java框架：三大框架詳解，其發(fā)展過(guò)程及掌握的Java技術(shù)慨括
簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)：框架就是能完成一定功能的半成品軟件，現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)是，Struts負(fù)責(zé)顯示層，Hibernate負(fù)責(zé)持久層，Spring負(fù)責(zé)中間的業(yè)務(wù)層，這個(gè)結(jié)構(gòu)是目前國(guó)內(nèi)最流行的Java Web應(yīng)用程序架構(gòu)了。
就其本質(zhì)而言，框架是一個(gè)軟件，而且是一個(gè)半成品的軟件。所謂半成品，就是還不能完全實(shí)現(xiàn)用戶需要的功能，框架只是實(shí)現(xiàn)用戶需要的功能的一部分，還需要進(jìn)一步加工，才能成為一個(gè)滿足用戶需要的、完整的軟件。因此框架級(jí)的軟件，它的主要客戶是開(kāi)發(fā)人員，而不是最終用戶。
有些朋友會(huì)想，既然框架只是個(gè)半成品，那何必要去學(xué)習(xí)和使用框架呢?學(xué)習(xí)成本也不算小，那就是因?yàn)榭蚣苣芡瓿梢欢ǖ墓δ?，也就是這“框架已經(jīng)完成的一定的功能”在吸引著開(kāi)發(fā)人員，讓大家投入去學(xué)習(xí)和使用框架。
(2)：框架能干什么?
能完成一定功能，加快應(yīng)用開(kāi)發(fā)進(jìn)度
由于框架完成了一定的功能，而且通常是一些基礎(chǔ)的、有難度的、通用的功能，這就避免我們?cè)趹?yīng)用開(kāi)發(fā)的時(shí)候完全從頭開(kāi)始，而是在框架已有的功能之上繼續(xù)開(kāi)發(fā)，也就是說(shuō)會(huì)復(fù)用框架的功能，從而加快應(yīng)用的開(kāi)發(fā)進(jìn)度。
給我們一個(gè)精良的程序架構(gòu)
框架定義了應(yīng)用的整體結(jié)構(gòu)，包括類和對(duì)象的分割，各部分的主要責(zé)任，類和對(duì)象怎么協(xié)作，以及控制流程等等。現(xiàn)在Java界大多數(shù)流行的框架，大都出自大師手筆，設(shè)計(jì)都很精良。基于這樣的框架來(lái)開(kāi)發(fā)，一般會(huì)遵循框架已經(jīng)規(guī)劃好的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，從而讓我們開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)也相對(duì)變得精良了。
(3)：對(duì)框架的理解
基于框架來(lái)開(kāi)發(fā)，事情還是那些事情，只是看誰(shuí)做的問(wèn)題
對(duì)于應(yīng)用程序和框架的關(guān)系，可以用一個(gè)圖來(lái)簡(jiǎn)單描述一下，如圖1所示：
如果沒(méi)有框架，那么客戶要求的所有功能都由開(kāi)發(fā)人員自己來(lái)開(kāi)發(fā)，沒(méi)問(wèn)題，同樣可以實(shí)現(xiàn)用戶要求的功能，只是開(kāi)發(fā)人員的工作多點(diǎn)。
如果有了框架，框架本身完成了一定的功能，那么框架已有的功能，開(kāi)發(fā)人員就可以不做了，開(kāi)發(fā)人員只需要完成框架沒(méi)有的功能，最后同樣是完成客戶要求的所有功能，但是開(kāi)發(fā)人員的工作就減少了。
也就是說(shuō)，基于框架來(lái)開(kāi)發(fā)，軟件要完成的功能并沒(méi)有變化，還是客戶要求的所有功能，也就是“事情還是那些事情”的意思。但是有了框架過(guò)后，框架完成了一部分功能，然后開(kāi)發(fā)人員再完成一部分功能，最后由框架和開(kāi)發(fā)人員合起來(lái)完成了整個(gè)軟件的功能，也就是看這些功能“由誰(shuí)做”的問(wèn)題。
(三)架構(gòu)
軟件體系結(jié)構(gòu)通常被稱為架構(gòu)，指可以預(yù)制和可重構(gòu)的軟件框架結(jié)構(gòu)。架構(gòu)尚處在發(fā)展期，對(duì)于其定義，學(xué)術(shù)界尚未形成一個(gè)統(tǒng)一的意見(jiàn)，而不同角度的視點(diǎn)也會(huì)造成軟件體系結(jié)構(gòu)的不同理解，以下是一些主流的標(biāo)準(zhǔn)觀點(diǎn)。
ANSI/IEEE 610.12-1990軟件工程標(biāo)準(zhǔn)詞匯對(duì)于體系結(jié)構(gòu)定義是：“體系架構(gòu)是以構(gòu)件、構(gòu)件之間的關(guān)系、構(gòu)件與環(huán)境之間的關(guān)系為內(nèi)容的某一系統(tǒng)的基本組織結(jié)構(gòu)以及知道上述內(nèi)容設(shè)計(jì)與演化的原理(principle)”。
Mary Shaw和David Garlan認(rèn)為軟件體系結(jié)構(gòu)是軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，超越計(jì)算中的算法設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)層次。體系結(jié)構(gòu)問(wèn)題包括各個(gè)方面的組織和全局控制結(jié)構(gòu)，通信協(xié)議、同步，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，給設(shè)計(jì)元素分配特定功能，設(shè)計(jì)元素的組織，規(guī)模和性能，在各設(shè)計(jì)方案之間進(jìn)行選擇。Garlan & Shaw模型[1]的基本思想是：軟件體系結(jié)構(gòu)={構(gòu)件(component),連接件(connector)，約束(constrain)}.其中構(gòu)件可以是一組代碼，如程序的模塊;也可以是一個(gè)獨(dú)立的程序，如數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。連接件可以是過(guò)程調(diào)用、管道、遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用(RPC)等，用于表示構(gòu)件之間的相互作用。約束一般為對(duì)象連接時(shí)的規(guī)則，或指明構(gòu)件連接的形式和條件，例如，上層構(gòu)件可要求下層構(gòu)件的服務(wù)，反之不行;兩對(duì)象不得遞規(guī)地發(fā)送消息;代碼復(fù)制遷移的一致性約束;什么條件下此種連接無(wú)效等。
關(guān)于架構(gòu)的定義還有很多其他觀點(diǎn)，比如Bass定義、Booch & Rumbaugh &Jacobson定義、Perry & Wolf模型[7]、Boehm模型等等，雖然各種定義關(guān)鍵架構(gòu)的角度不同，研究對(duì)象也略有側(cè)重，但其核心的內(nèi)容都是軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，其中以Garlan & Shaw模型為代表，強(qiáng)調(diào)了體系結(jié)構(gòu)的基本要素是構(gòu)件、連接件及其約束(或者連接語(yǔ)義)，這些定義大部分是從構(gòu)造的角度來(lái)甚至軟件體系結(jié)構(gòu)，而IEEE的定義不僅強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)的基本組成，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了體系結(jié)構(gòu)的環(huán)境即和外界的交互。
(四)平臺(tái)
java是一個(gè)可以在不同操作系統(tǒng)(例如windows,unix等)上運(yùn)行的編程語(yǔ)言，java平臺(tái)是指運(yùn)行在各種終端(如pc、服務(wù)器、移動(dòng)設(shè)備、嵌入式設(shè)備)的系統(tǒng)軟件。PC機(jī)上的java程序是用javaSE開(kāi)發(fā)出來(lái)的，服務(wù)器端的java程序是用javaEE開(kāi)發(fā)出來(lái)的，移動(dòng)設(shè)備的java程序是用javaME開(kāi)發(fā)出來(lái)的。
移動(dòng)平臺(tái)：
J2ME(Java 2 Micro Edition)是Java 2的一個(gè)組成部分，它與J2SE、J2EE并稱。根據(jù)Sun的定義：J2ME是一種高度優(yōu)化的Java運(yùn)行環(huán)境，主要針對(duì)消費(fèi)類電子設(shè)備的，例如蜂窩電話和可視電話、數(shù)字機(jī)頂盒、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等等。J2ME技術(shù)在1999年的JavaOne Developer Conference大會(huì)上正式推出，它將Java語(yǔ)言的與平臺(tái)無(wú)關(guān)的特性移植到小型電子設(shè)備上,允許移動(dòng)無(wú)線設(shè)備之間共享應(yīng)用程序。
桌面應(yīng)用平臺(tái)：
J2SE商業(yè)版本，標(biāo)準(zhǔn)版本 (Java2 Standard Edition) 定位在客戶端，主要用于桌面應(yīng)用軟件的編程。J2SE 包含那些構(gòu)成Java語(yǔ)言核心的類。
企業(yè)級(jí)平臺(tái)：
J2EE Java2平臺(tái)企業(yè)版(Java 2 Platform,Enterprise Edition)，J2EE是一套全然不同于傳統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的技術(shù)架構(gòu)，包含許多組件，主要可簡(jiǎn)化且規(guī)范應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與部署，進(jìn)而提高可移植性、安全與再用價(jià)值。J2EE核心是一組技術(shù)規(guī)范與指南，其中所包含的各類組件、服務(wù)架構(gòu)及技術(shù)層次，均有共通的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格，讓各種依循J2EE架構(gòu)的不同平臺(tái)之間，存在良好的兼容性，解決過(guò)去企業(yè)后端使用的信息產(chǎn)品彼此之間無(wú)法兼容，導(dǎo)致企業(yè)內(nèi)部或外部難以互通的窘境。
(五)總和
1.框架與架構(gòu)之間的關(guān)系
框架不是構(gòu)架(即軟件體系機(jī)構(gòu))。體系結(jié)構(gòu)確定了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)、層次劃分，不同部分之間的協(xié)作等設(shè)計(jì)考慮。框架比架構(gòu)更具體。更偏重于技術(shù)涉嫌。確定框架后，軟件體系結(jié)構(gòu)也隨之確定，而對(duì)于同一軟件體系結(jié)構(gòu)(比如Web開(kāi)發(fā)中的MVC)，可以通過(guò)多種框架來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.框架與設(shè)計(jì)模式之間的關(guān)系
設(shè)計(jì)模式和框架在軟件設(shè)計(jì)中是兩個(gè)不同的研究領(lǐng)域。設(shè)計(jì)模式研究的是一個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決方法，一個(gè)模式可應(yīng)用于不同的框架和被不同的語(yǔ)言所實(shí)現(xiàn);而框架則是一個(gè)應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)，是一種或多種設(shè)計(jì)模式和代碼的混合體雖然它們有所不同，但卻共同致力于使人們的設(shè)計(jì)可以被重用，在思想上存在著統(tǒng)一性的特點(diǎn)，因而設(shè)計(jì)模式的思想可以在框架設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用。
框架和設(shè)計(jì)模式存在著顯著的區(qū)別，主要表現(xiàn)在二者提供的內(nèi)容和致力應(yīng)用的領(lǐng)域。
1)從應(yīng)用領(lǐng)域上分，框架給出的是整個(gè)應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu);而設(shè)計(jì)模式則給出了單一設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決方案，并且這個(gè)方案可在不同的應(yīng)用程序或者框架中進(jìn)行應(yīng)用。
2)從內(nèi)容上分，設(shè)計(jì)模式僅是一個(gè)單純的設(shè)計(jì)，這個(gè)設(shè)計(jì)可被不同語(yǔ)言以不用方式來(lái)實(shí)現(xiàn);而框架則是設(shè)計(jì)和代碼的一個(gè)混合體，編程者可以用各種方式對(duì)框架進(jìn)行擴(kuò)展，進(jìn)而形成完整的不同的應(yīng)用。
3)以第二條為基礎(chǔ)，可以得出設(shè)計(jì)模式比框架更容易移植：框架一旦設(shè)計(jì)成形，雖然還沒(méi)有構(gòu)成完整的一個(gè)應(yīng)用，但是以其為基礎(chǔ)進(jìn)行應(yīng)用的開(kāi)發(fā)顯然要受制于框架的實(shí)現(xiàn)環(huán)境;而設(shè)計(jì)模式是與語(yǔ)言無(wú)關(guān)的，所以可以在更廣泛的異構(gòu)環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)用。
總之，框架是軟件，而設(shè)計(jì)模式是軟件的知識(shí)體，提升框架的設(shè)計(jì)水平。
當(dāng)前標(biāo)題：Java設(shè)計(jì)模式、框架、架構(gòu)、平臺(tái)之間的關(guān)系
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