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不论是编码还是架构设计都逃不过设计模式， 因为合理使用一些设计模式可以怎么我们地图的扩展性，可维护性等，另外也简化了设计实现难度，有大量文章或代码可参考。然而很多开发发费了很多时间与经历去学习记忆GoF 23种设计模式， 但很少人在自己的实际项目中去应用这些设计模式，推脱的理由能找到很多，但大部分根本理由多设计模式只是学而没真正理解。 这部分人在学习设计模式的目的是不正确的， 常见有以下几种：

• 考试或面试需要。 很多技术考试或面试会问到，需要应付考试或面试。
• 增加知识面。 设计模式当知识点学习。
• 跟风或被迫学习。 很多公司技术组有专题学习。

因为学习目的本就不是用的， 自然在实际编码过程中要嘛“忘了” 可以用，或“没想到” 能用，相信这种情况很多技术Leader在代码review是司空见惯的。 另外因为学习的目的与设计模式提出的目的不一致， 学习过程也是很痛苦的，需要记忆那么多类结构图。那么我们应该带什么样目的去学习设计模式呢？根据上文也可以猜出，个人认为最好目的是“用”，而要用好的前提是理解，知道什么时候适合用，什么时候不适合， 适合的是哪种或哪几种模式， 是否改变形或是否多模式组合使用等等。哪我们怎么去理解呢？ 我觉得有两个方面： 什么是设计模式和设计模式起作用的原理是什么。

什么是设计模式？

都知道设计模式并不是软件开发工程专有的，各行特别是工程领域都有自己的设计模式。具体软件工程领域什么时候应用设计模式，不可知，但20世纪70年代GoF受建筑领域设计模式影响, 通过总结之前软件里的经验，写的一本著名的参考书《设计模式：可复用面向对象软件的基础》，极大的推动了设计模式被大家熟知并应用。GoF将设计模式定义为： 对被用来在特定场景下解决一般设计问题的类和相互对象的描述。我们可以适当泛化，理解为对某一类问题的通用解决方案。 明显，设计模式是来源于实践经验，是对之前最佳实践的提炼总结，是用来解决实际中特定问题的方案，而不是非常抽象的概念，是不能死记硬背，也不需要实际硬背的。如学习GoF 23种设计模式，我们应该深入理解各模式解决能解决问题是什么，了解使用该方案的好处是什么，而不是背诵概念与类图。

设计模式起作用的原理是什么?

我们在实际开发中经常遇到某些问题可以用设计模型，但是有好几种模式都可以，该如何选择；或者看着能用某种设计模式，但用了后又不能完全解决问题。这时候需要我们队设计模式原理有充分的了解，知道模式起作用的原理及代理优点和缺点，能通过灵活组合或变形模式来解决现有问题。 比如简单工厂模式，就是通过将对象创建与核心业务分离方式，降低核心业务的耦合度，是核心业务满足开闭原则，具有更好的扩展性并且实现简单，易理解等都是其优势。但也要认识到对整个系统来说其并未完全解决开闭问题， 扩展仍涉及到原有代码的修改。 如果系统对扩展有更高要求，比如需要指出第三方扩展，则应当适当扩展， 比如引入SPI。 其实，仔细分析下GoF各模式原理及其优劣，会发现没有完美的模式，只有适合的模式， 这些模式只是前人帮我们总结好的问题解决方案之一，不是唯一， 我们要学习不禁是这个答案，更多的是解决问题的思维方式。 相较来说，几大设计原则是更具通用性的， 我们在GoF 里的很多模式上都可以看到设计原则的体现。

总结来说， 个人认为学习设计模式的重点是理解原理， 各模式解决的问题有个印象，在遇到类似问题，能想起来有这样的模式， 能快速查找相关资料，并确定是否直接使用模式或变形使用。 对相关类图更是没有必要死记，现实工作中完全可以现查，并且往往现实业务中不能完全套用，而需在符合设计原则情况下优化调整。

首先需要理解高内聚、低耦合各自的意义。注意在不同的领域它们的意义是不同的。本文中主要描述的是它们在软件工程领域中的意义。

耦合：简单来讲可以理解为元素之间的依赖度。 这个依赖度往往决定于元素间进行依赖的方式。 如： 排课服务，排课时需要依赖老师的一些信息（职级，育龄等）， 是通过教师服务接口依赖，还是公用库依赖，其耦合度是不一样的。

耦合越强，说明元素间关系越紧密， 元素之间越不能离开其依赖元素而存在或运行， 且替换其依赖越困难。另外耦合也是因存在依赖而存在， 所以软件工程中会说降低耦合，而不是去耦合。这里的元素可以是系统，服务、 组件， 模块，类，甚至是方法。软件工程中不同角色关注的元素不一样。如架构师主要关心系统、组件间耦合度、 初级开发主要关心类、方法的耦合。因此，耦合情况可以是评价软件工程各个角色工作质量的一个重要指标。耦合按从弱到强的顺序可分为以下几种类型：

• 非直接耦合：两模块间没有直接依赖关系，依赖完全是通过主控制模块对依赖模块调用来实现的。面向抽象编程， 能做到具体实现的变更，不影响主模块。
• 数据耦合：一个模块访问另一模块，彼此间通过简单数据参数来交换输入、输出信息。这里的简单数据参数不同于控制参数、公共数据结构或外部变量。如Java 中方法参数为值时
• 标记耦合：如一组模块通过参数表传递记录信息，就是标记耦合。这个记录是某一数据结构的子结构，不是简单变量。 如Java 中方法参数为类引用时。　
• 控制耦合：一个模块通过传递开关、标志、名字等控制信息，明显的控制选择另一模块的功能。常见的有直接使用其他模块标志字段做逻辑控制。

• 外部耦合：一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数传递该全局变量的信息。

• 公共耦合：一组模块都访问同一个公共数据环境。该公共数据环境可以是全局数据结构、共享的通信区、内存的公共覆盖区等。 公共配置就是常见的公共耦合。 如Nacos 公共配置， 这个配置建立目的就是建设重复配置，简化各项目配置项，但当多个模块或多个服务都使用到该配置时，配置变更就需要关注各使用模块。如默认的数据库连接池配置，默认的注册中心配置等。

• 内容耦合：一个模块直接修改另一个模块的数据，或直接转入另一个模块。最常见的就数据库表共用，如排课服务直接调用教师服务库中教师信息表来获取教师职级信息。这会导致教师服务变更需要考虑到排课服务，排课服务也可能要因为教师服务变更而变更。

在设计或编码过程，会发现要降低耦合，经常会增加实现的复杂度。如内容耦合，要降低耦合，就需要在模块A中提供符合模块B的业务能力的接口。所以在实际的编码和设计过程中，还是需要更加项目实际情况，选择适当耦合方式。

内聚： 可以简单理解为模块内各元素间是强耦合的， 其对外提供的能力是单一的，即职责单一。

单一，不是说一定是只有一个功能，也可以是一类。如： 一个排课服务，其提供排课申请，排查查询，排课变更等一类功能接口。

与耦合不同，内聚有“模块内”这个前提。内聚程度越高，说明模块内各元素关联度越高，元素间关系越强，说明模块划分的越合理，这里的模块同样可以是系统，服务、 组件， 模块，类，甚至是方法。内聚也有按程度低到高几种分类：

• 偶然内聚: 指一个模块内的各处理元素之间没有任何联系。
• 逻辑内聚: 指模块内执行几个逻辑上相似的功能，通过参数确定该模块完成哪一个功能。
• 时间内聚: 把需要同时执行的动作组合在一起形成的模块为时间内聚模块。
• 通信内聚: 指模块内所有处理元素都在同一个数据结构上操作（有时称之为信息内聚），或者指各处理使用相同的输入数据或者产生相同的输出数据。
• 顺序内聚: 指一个模块中各个处理元素都密切相关于同一功能且必须顺序执行，前一功能元素输出就是下一功能元素的输入。
• 功能内聚: 最强的内聚，指模块内所有元素共同完成一个功能，缺一不可。与其他模块的耦合是最弱的。

从分类可以看出，内聚是评估我们划分服务，模块，类甚至方法是否合理的重要指标。高内聚可以提升模块的鲁棒性，可靠性，可重用性，可读性等优点。

所以我们在说高内聚低耦合时，实际指的是模块间耦合性低， 但模块内的内聚度高。从软件生命周期可知，很多软件的维护期是远远高于其他周期的，而系统的维护的难易程度很大程度决定于系统的可扩展性，可重用性，及可测试性。而符合高内聚低耦合的系统，直观表现上有模块划分合理，模块本地的重用性好， 模块间耦合度低，替换难度低， 易扩展，易测试。

另外，需注意的一点从耦合、内聚定义可知，做好系统的高内聚低耦合，不是仅取决于系统架构师， 而是所有参与系统设计、研发编码的所有人员有关， 只是架构师或系统设计人员的影响会更大点而已。 那如何做好高内聚低耦合呢， 就技术本身没有固定方法，往往需要根据实际需求将高内聚低耦合作为目标，选择或组合适当的设计模式来实现。 对于开发来说，学习设计模式比较重要，但熟悉设计模式六大原则，然后根据设计原则灵活组合设计模式更重要。另外对于实际项目来说，内聚耦合不仅依赖于开发或架构技术水平， 还于项目的周期长短，可投入资源多少，项目性质有关系， 这也是为什么要求设计人员有实际项目经验的原因。