grasp介绍、应用及学习心得
grasp介绍、应用及学习心得
- 一、grasp介绍
- 二、grasp应用
- 三、学习心得
一、grasp介绍
引言：
设计模式是关于类和对象的一种高效、灵活的使用方式，也就是说，必须先有类和对象，才能有设计模式的用武之地，否则一切都是空谈，那么类和对象是从那冒出来的呢？这时就需要比23种设计模式更重要更经典的GRASP模式登场了。
GRASP（General Responsibility Assignment Software Patterns），中文名称为“通用职责分配软件模式”，GRASP一共包括9种模式，如何决定一个系统有多少对象，每个对象都包括什么职责，GRASP模式给出了最基本的指导原则。
1、Infomation Expert（信息专家）
信息专家模式是面向设计的最基本原则，是我们平时使用最多，应该跟我们的思想融为一体的原则。也就是说，我们设计对象（类）的时候，如果某个类拥有完成某个职责所需要的所有信息，那么这个职责就应该分配给这个类来实现。这时，这个类就是相对于这个职责的信息专家。
例如： 常见的网上商店的购物车（ShopCar），需要让每种商品（SKU）只在购物车内出现一次，购买相同商品，只需要更新商品的数量即可。
针对这个问题需要权衡的是，比较商品是否相同的方法需要放到哪个类里来实现呢？分析业务得知需要根据商品的编号（SKUID）来唯一区分商品，而商品编号是唯一存在于商品类的，所以根据信息专家模式，应该把比较商品是否相同的方法放在商品类里。
2、Creator（创造者）
实际应用中，符合下列任一条件的时候，都应该由类 A 来创建类 B，这时 A 是 B 的创建者：
a、A 是 B 的聚合
b、A 是 B 的容器
c、A 持有初始化 B 的信息（数据）
d、A 记录 B 的实例
e、A 频繁使用 B
如果一个类创建了另外一个类，那么这两个类之间就有了耦合，也可以说产生了依赖关系。依赖或耦合本身是没有错误的，但是他们带来的问题就是在以后的维护中产生连锁反应，而必要的耦合是逃不掉的，我们能做的就是正确的创建耦合关系，不要随便建立类之间的依赖关系，那么该如何去做呢？就是要遵守创建者模式规定的基本原则，凡是不符合以上条件的，都不能随便用 A 创建 B。
例如：因为订单（Order）是商品（SKU）的容器，所以应该由订单来创建商品。如下图：
这里因为订单是商品的容器，也只有订单持有初始化商品的信息，所以这个耦合关系是正确的且没有办法避免的，所以由订单来创建商品。
3、Low coupling（低耦合）
低耦合模式的意思就是要我们尽可能地减少类之间的连接。
其作用非常重要：
a、低耦合降低了因一个类的变化而影响其他类的范围。
b、低耦合使用类更容易理解，因为类会变得简单，更内聚。
下面这些情况会造成类 A、B 之间的耦合：
a、A 是 B 的属性
b、A 调用 B 的实例的方法
c、A 的方法中引用的 B，例如 B 是 A 方法的返回值或参数。
d、A 是 B 的子类，或者 A 实现 B
关于低耦合，还有下面一些基本原则：
a、Don’t Talk to Strangers 原则
意思就是说，不需要通信的两个对象之间，不要进行无谓的连接，连接了就有可能产生问题，不连接就一了百了了。
b、如果 A 已经和 B 有连接，如果分配 A 的职责给 B 不合适的话（违反信息专家模式），那么就把 B 的职责分配给 A。
c、两个不同模块的内部类之间不能连接，否则比招报应！
例如：Creator 模式的例子里，实际业务中需要另一个出货人来清点订单（Order）上的商品（SKU），并计算出商品的总价，但是由于订单和商品之间的耦合已经存在了，那么把这个职责分配给订单更合适，这样可以降低耦合，以便降低系统的复杂性。如下图：
这里我们在订单类里增加了一个 TotalPrice() 方法来执行计算总价的职责，没有增加不必要的耦合
4、High cohesion（高内聚）
高内聚的意思是给类尽量分配内聚的职责，也可以说成是功能性内聚的职责。即功能性紧密相关的职责应该放在一个类里，并共同完成有限的功能，那么就是高内聚合。这样更有利于类的理解和重用，也便于类的维护。
高内聚也可以说是一种隔离，就像人体由很多独立的细胞组成，大厦由很多砖头、钢筋、混凝土组成，每一个部分（类）都有自己独立的职责和特性，每一个部分内部发生了问题，也不会影响其他部分，因为高内聚的对象之间是隔离开的。
例如：一个订单数据存取类（OrderDAO），订单即可以保存为 Excel 模式，也可以保存到数据库中；那么，不同的职责最好由不同的类来实现，这样才是高内聚的设计，如下图：
这里我们把两种不同的数据存储功能分别放在了两个类里来实现，这样如果未来保存到 Excel 的功能发生错误，那么就去检查 OrderDAOExcel 类就可以了，这样也使系统更模块化，方便划分任务，比如这两个类就可以分配到不同的人同时进行开发，这样也提高了团队协作和开发进度。
5、Controller（控制器）
用来接受和处理系统事件的职责，一般应该分配给一个能够代表整个系统的类，这样的类通常被命名为“XX处理器”、“XX协调器”或“XX会话”。
关于控制器类，有如下原则：
a、系统事件的接收与处理通常由一个高级类来代替。
b、一个子系统会有很多控制类，分别处理不同的事务。
6、Polymorphism（多态）
这里的多态跟 OO 三大基本特征之一的“多态”是一个意思。
例如：我们想设计一个绘画程序，要支持可以画不同类型的图形，我们定义一个抽象类 Shape，矩形（Rectangle）、圆形（Round）分别继承这个抽象类，并重写（override）Shape 类里的Draw() 方法，这样我们就可以使用同样的接口（Shape抽象类）绘制出不同的图形，如下图：
5、Controller（控制器）
用来接受和处理系统事件的职责，一般应该分配给一个能够代表整个系统的类，这样的类通常被命名为“XX处理器”、“XX协调器”或“XX会话”。
关于控制器类，有如下原则：
a、系统事件的接收与处理通常由一个高级类来代替。
b、一个子系统会有很多控制类，分别处理不同的事务。
6、Polymorphism（多态）
这里的多态跟 OO 三大基本特征之一的“多态”是一个意思。
例如：我们想设计一个绘画程序，要支持可以画不同类型的图形，我们定义一个抽象类 Shape，矩形（Rectangle）、圆形（Round）分别继承这个抽象类，并重写（override）Shape 类里的Draw() 方法，这样我们就可以使用同样的接口（Shape抽象类）绘制出不同的图形，如下图：
这样的设计更符合高内聚和低耦合原则，虽然后来我们又增加了一个菱形（Diamond）类，对整个系统结构也没有任何影响，只要增加一个继承 Shape 类就行了。
7、Pure Fabrication（纯虚构）
这里的纯虚构跟我们常说说的纯虚构函数意思相近。高内聚低耦合，是系统设计的终极目标，但是内聚和耦合永远都是矛盾对立的。高内聚以为这拆分出更多数量的类，但是对象之间需要协作来完成任务，这又造成了高耦合，反过来依然。该如何解决这个矛盾呢？这个时候就需要纯虚构模式，由一个纯虚构的类来协调内聚和耦合，可以在一定程度上解决上述问题。
例如：上面多态模式的例子，如果我们的绘图程序需要支持不同的系统，那么因为不同系统的API结构不同，绘图功能也需要不同的实现方式，那么该如何设计更合适呢？如下图：
这里我们可以看到，因为增加了纯虚构类AbstractShape，不论是哪个系统都可以通过AbstractShape 类来绘制图形，我们即没有降低原来的内聚性，也没有增加过多的耦合，可谓鱼肉和熊掌兼得。
8、Indirection（间接）
“间接”顾名思义，就是这个事不能直接来办，需要绕个弯才行。绕个弯的好处就是，本来直接会连接在一起的对象彼此隔离开了，一个变动不会影响另一个。就像我在前面的低耦合模式里说的一样，“两个不同模块的内部类之间不能直接连接”，但是我们可以通过中间类来间接连接两个不同的模块，这样对于这两个模块来说，他们之间仍然是没有耦合/依赖关系的。
9、Protected Variations（受保护变化）
预先找出不稳定的变化点，使用统一的接口封装起来，如果未来发生变化的时候，可以通过接口扩展新的功能，而不需要去修改原来旧的实现。也可以把这个模式理解为 OCP（开闭原则），就是说一个软件实体应当对拓展开发，对修改关闭。在设计一个模块的时候，要保证这个模块可以在不需要被修改的前提下可以得到拓展。这样做的好处就是通过拓展给系统提供了新的职责，以满足新的需求，同时又没有改变系统原来的功能。
二、grasp应用
GRASP 软件可以用于分析基于各种平台的、几乎所有类型的反射面天线，主要包含以下三类应用：
星载天线：如赋形天线、多波束天线等；
地面站：如面板拼接而成的大型地面站、射电望远镜、波束波导等；
舰载天线：如环焦天线等。
三、学习心得
深刻理解面向对象是学好设计模式的基础，掌握一定的面向对象设计原则才能掌握面向对象设计模式的精髓，从而实现灵活运用设计模式。仅知道OO的语言机制是不够的，懂得语言里的封装、继承、多态，只是满足了最最基础的条件，要真正发挥OO的强大的作用，关键是要深刻理解以上的GRASP模式和设计原则，在此基础上去再深入理解设计模式，并在实践中不断磨练。
模式跟OO原则相比其实并不重要，如果你能设计出基本符合以上原则的程序，那么可能就已经总结出了新的模式，所以学习模式的根本是为了深入理解OO思想和原则，使我们可以写出高内聚低耦合的程序。
另外最近在学习“C#面向对象设计模式纵横谈系列课程”时候，老师提出了一个“重构到模式”的理论，感觉十分有道理，模式不完全是供我们套用的模版，在特定的业务环境下，我们实现的可能只是“类似XX模式”的设计模式，因为针对这个环境，这么使用就是最合适的，而不是什么时候都必须完全照搬GOF的23种设计模式的格式，模式是死的，而人是活的，找到最合适的实现方式就好，不要为了设计模式而使用设计模式。
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