系统复杂性

软件系统来源与真实世界的需求，由于现实世界系统的复杂，导致了软件系统的复杂性，其复杂性常常超出了人类认知的范围，虽然我们不能消除这些复杂性，但是我们可以通过一些方法（抽象 ，分解，分层）来掌握这些复杂性。

复杂的事物也有着自己本身的特点：系统是分层的 从外到内层（part of）、从上到下层（is a）、通过分层后，我们可以找到系统的基本组成部分，不同的人分层的标准不一样，导致我们看到的基本组成部分不一样。

系统分解后，组件内的联系通常比组件间的联系更强。这一事实将组件中的高频动作（涉及组件内部结构）和低频动作（组件间相互作用）分离开来。我们可以先关注各个组成部分外部表现形式，忽略内部细节，从它提供的功能来认识它。因为所有内部的实现都是为了承诺外部的功能。这也叫做抽象的思维方式，是认知复杂事物一种通用的方法，抓到事物的主要点，忽略次要点，细节。屏蔽复杂的细节，能够让我们更容易理解他们。也只有忽略细节，我们才能认知复杂的事物，因为人处理信息的能力有限，这也要求我们必须要舍弃 细节、次要的，非本质的信息。再依据28原则，事物的核心主要集中在系统的少数部分。反过来理解，我们在设计或者创建新的事物是，也是由简单（核心的、抽象的）到复杂（实现）进行的。造物主也是一样的。我们构造（设计）的时候，就需要 低耦合，高内聚，面向接口设计。

复杂系统，同一个系统内部，不同系统之间 都会有相同或者相似的地方，我们需要分析认识到这些共性，了解了其中一个，也就知道了其他。有了共性，就能复用，复用也是一种很重要的认识复杂事物的手段。

复杂系统通常都是通过稳定的中间件形式来构建，只有系统中各个子系统稳定了，整个系统才会稳定。我们可以利用稳定的中间形式构建更为复杂的系统。类比到代码设计上面，我们需要分析出，哪些是稳定的部分，哪些是可以扩展和修改的部分。稳定的部分就不要改动，否则，将会产生严重的影响。与开闭原则有相同的地方。

面向对象面

向对象既可以用来解决复杂系统的认识，也可以用来指导复杂系统的设计。面向对象分析和设计的主要方法为：抽象，封装、继承（多态）。
1、抽象 可以屏蔽复杂事物的细节，抓住事物的本质，简化认知事物的复杂度。
2、封装 可以 分离关注，将内部与外部分开。以局部自治的方式提供契约责任。将组件间影响程度降低到最低。
3、继承 主要是为了解决复用，共性问题。是定义系统层次结构的一种方法。

设计原则

设计原则指导怎么设计复杂系统

高内聚，低耦合与抽象

高内聚：每个类里面属性都是和行为强相关的，不会有其他不相关的属性。每个行为都是操作自己的属性。
低耦合：每个类只依赖和自己直接相关的类。不依赖多余的类或者间接相关的类，尽量依赖接口而不是实现,

1、 迪米特法则：又叫最小知识（最少依赖）原则，每个模块只应该了解和它关系密切的模块的有限知识。反过来理解，我们设计模块或者类的时候，我们需要提供最小接口（基于最小接口而非最大实现编程），这样其他类使用起来才会更方法。尽量内聚，减少外部协调。自己能干的事情，就不找别人。

2、依赖反转原则： 实现应该依赖抽象，抽象不应该依赖实现，面向接口而不是实现

3、接口隔离原则 ：客户端不应该强迫依赖它不需要的接口，如果满足单一职责原则，接口隔离就更容易实现。

4、单一职责原则（Single Responsibility Principle）：每个类模块职责单一，每个类提供的功能应该为该类最小承诺

共性和复用

里式替换原则： 子类能够替换所有父类出现的地方。共性与复用，可以测试类设计是否应该使用继承的关系。

稳定和扩展

开闭原则（Open Closed Principle） ：对扩展开放，对修改关闭，需要在分析需求是，确定哪些是稳定的，哪些是可扩展的。找出稳定的中间部分。稳定的部分一般是底层的，框架性的，与业务无关的。

设计模式

创建

将对象的创建和使用分开，因为对象的创建过程有可能和复杂。

1、单例
2、工厂(抽象工厂)
3、建造者
4、原型

结构

主要是解决类结构的层次问题，是组成还是继承。

1、代理 （继承）
2、桥接，组合 （灵活，降低类层次关系的复杂度）
3、装饰器，继承+组合
4、适配器，类适配（继承），对象适配（组合）
5、门面（组合，封装）
6、组合模式，处理树形结构数据（区别与 继承、组合，继承模式更有效）
7、享元模式，共享、缓存

行为

主要是解决类（模块）与类（模块）之间通信问题。请求方->消息->接受方

1、观察者
2、模板
3、策略
4、责任链
5、状态模式
6、迭代器模式
7、备忘录模式
8、命令模式
9、解释器模式
10、中介模式

总结

1、以稳定部分来构建最小系统。

2、抽象出共性（属性，行为）。复用，通常是以由下往上，由细节到共性。

3、子系统之间需要 高内聚和低耦合

4、设计分析需要迭代循环演进，比如一个类代码太多，类太大，需要拆分。类的结构层次随着迭代也可能调整

5、代码实现上面需要面向接口编程和提供代码的可复用性，可扩展性，可维护性