一、設計模式的目的
軟件編寫過程中，程序員面臨着來自耦合性、內聚性以及可維護性、可擴展性，重用性，靈活性等多方面的挑戰，設計模式是爲了讓程序（軟件），具有更好的
- 代碼重用性（即：相同功能的代碼，不用多次編寫）；
- 可讀性（即：編程規範性，便於其他程序員的閱讀和理解）
- 可靠性（即：當需要增加新功能的時候，非常的方便，成爲可維護）
- 易擴展性（即：當我們增加新的功能後，對原來的功能沒有影響）
- 高內聚、低耦合
二、設計模式七大原則
1、單一職責原則
對類來說，即一個類應該只負責一項職責。如果類A負責兩個不同職責：職責1、職責2。當職責1需求變更而改變A時，可能造成職責2執行錯誤，所以需要將類A的粒度分解爲A1，A2。
單一職責原則注意事項和細節
1）降低類的複雜度，一個類只負責一項職責；
2）提高類的可讀性，可維護性；
3）降低變更引起的風險；
4）通常情況下，我們應當遵守單一職責原則，只有邏輯足夠簡單，纔可以在代碼級違反單一職責原則；只有類中方法數量足夠少，可以在方法級別保持單一職責原則。
2、接口隔離原則
客戶端不應該依賴它不需要的接口，即一個類對另一個類的依賴應該建立在最小的接口上。
A通過Interface1會依賴（使用B），但是A中只會使用到接口的1，2，3三個方法；C通過Interface1會依賴使用D，但是C中只會使用到接口的1，4，5三個方法。
類A通過接口Interface1依賴類B，類C通過接口Interface1依賴類D，如果接口Interface1對於類A和類C來說不是最小接口，那麼類B和類D就必須去實現它們不需要的方法。
按隔離原則應當這樣處理：將接口Interface1拆分爲獨立的幾個接口，類A和類C分別與它們需要的接口建立依賴關係。也就是採用接口隔離原則。
3、依賴倒轉（倒置）原則
依賴倒轉原則是指：
1）高層模塊不應該依賴底層模塊，二者都應該依賴其抽象；
2）抽象不應該依賴細節，細節應該依賴抽象；
3）依賴倒轉（倒置）的中心思想是面向接口編程；
4）依賴倒轉是基於這樣的設計理念：相對於細節的多變性，抽象的東西要穩定的多。以抽象爲基礎搭建的架構比以細節爲基礎的架構要穩定的多。在java中，抽象指的是抽象類或接口，細節就是具體的實現類；
使用接口或者抽象類的目的是制定好規範，而不涉及具體的操作，把展現細節的任務交給它們的實現類去完成。
依賴關係有三種傳遞方式：（1）接口傳遞；（2）構造方法傳遞；（3）setter方式傳遞。
4、里氏替換原則
基本介紹
- 里氏替換原則在1988年，由麻省理工學院的一位姓裏的女士提出的；
- 如果對每個類型爲T1的對象o1，都有類型爲T2的對象o2，使得以T1定義的所有程序P在所有的對象o1都替換成o2時，程序P的行爲沒有發生變化，那麼類型T2是類型T1的子類型。換句話說，所有引用基類的地方必須能透明地使用其子類的對象。
- 在使用繼承時，遵循里氏替換原則，在子類中儘量不要重寫父類的方法；
- 里氏替換原則告訴我們，繼承實際上讓兩個類耦合性增強了，在適當的情況下，可以通過聚合、組合、依賴來解決問題。
5、開閉原則
基本介紹
- 開閉原則是編程中最基礎、最重要的設計原則；
- 一個軟件實體如類，模塊和函數應該對擴展開放（對提供方），對修改關閉（對使用方）。用抽象的構建框架，用實現擴展細節。
- 當軟件需要變化時，儘量通過擴展軟件實體的行爲來實現變化，而不是通過修改已有的代碼來實現變化；
- 編程中遵循其他原則，以及使用設計模式的目的就是遵循開閉原則。
6、迪米特法則
基本介紹
- 一個對象應該對其他對象保持最少的瞭解；
- 類與類關係越密切，耦合度越大；
- 迪米特法則又叫最少知道原則，即一個類對自己依賴的類知道的越少越好。也就是說，對於被依賴的類不管多麼複雜，都儘量將邏輯封裝在類的內部。對外除了提供的public方法，不對外泄露任何信息；
- 迪米特法則還有個更簡單的定義：只與直接的朋友通信。
- 直接的朋友：每個對象都會與其他對象有耦合關係，只要兩個對象之間有耦合關係，我們就說這兩個對象之間是朋友關係。耦合的方式很多，依賴，關聯，組合，聚合等。其中，我們稱出現成員變量，方法參數，方法返回值中的類爲直接的朋友，而出現在局部變量中的類不是直接的朋友。也就是說，陌生的類最好不要以局部變量的形式出現在類的內部。
7、合成複用原則
基本介紹
- 原則是儘量使用合成/聚合的方式，而不是使用繼承。
三、UML基本介紹
UML類圖
（1）用於描述系統中的類（對象）本身的組成和類（對象）之間的各種靜態關係；
（2）類之間的關係：依賴、泛化（繼承）、實現、關聯、聚合、組合。
類圖——依賴關係
只要是在類中用到了對方，那麼它們之間就存在依賴關係。如果沒有對方，連編譯都通過不了。
（1）類中用到了對方；
（2）如果是類的成員屬性；
（3）如果是方法的返回類型；
（4）是方法接收的參數類型；
（5）方法中使用到。
類圖——泛化關係
泛化關係實際上就是繼承關係，它是依賴關係的特例。如果A繼承了B，我們就說A和B存在泛化的關係。
類圖——實現關係
實現關係實際上就是A類實現B類，他是依賴關係的特例。
類圖——關聯關係
- 關聯關係實際上就是類與類之間的聯繫，它是依賴關係的特例；
- 關聯具有導航性：即雙向關係或單向關係；
- 關係具有多重性：如：“1”（表示有且僅有一個），“0 . . .”（表示0個或者多個），“0，1”（表示0個或者一個），“n . . . m”（表示n到m個都可以）
類圖——聚合關係（Aggregation）
聚合關係表示的是整體和部分的關係，整體與部分可以分開。聚合關係是關聯關係的特例，所以他具有關聯的導航性和多重性。
如：一臺電腦由鍵盤、顯示器、鼠標等組成；組成電腦的各個配件是可以從電腦上分離出來的，使用帶空心菱形的實線來表示。
類圖——組合關係
組合關係：也是整體與部分的關係，但是整體與部分不可以分開。
如：在程序中我們定義實體，Person與IDCard、Head，那麼Head和Person就是組合，IDcard和Person就是聚合。
但是如果在程序中Person實體中定義了對IDCard進行級聯刪除，即刪除Person時連同IDCard一起刪除，那麼IDCard和Person就是組合了。
總結
泛化（繼承）和實現是依賴的特例，關聯也是依賴的特例，組合和聚合是關聯的特例。歸結到底，這六種關係都可以歸結爲一種，那就是依賴。只是根據實際情況的不同，又細分爲另外的五種。