设计模式：多态与负责任的类设计

多态(Polymorphism)是面向对象编程中的核心概念，它允许在运行时根据对象的实际类型执行不同的行为。在设计模式讲义的第一章中，我们重点关注了GRASP原则，即General Responsibility Assignment in Software Patterns，这是一组指导软件设计的实践原则。 首先，"知道责任"和"行为责任"是类间交互的基本概念。知道责任涉及类对其内部状态和关联对象的理解，例如私有数据的封装、关联对象的维护以及通过继承或计算获取的信息。行为责任则是指类执行的动作或操作，如商品在购物车系统中的比较和数量更新，这是由商品类而非购物车类负责的行为。 在购物车场景中，信息专家原则的应用体现为将识别商品是否重复的责任分配给商品类，因为它具备完整的商品信息。另一方面，当类A需要创建或管理类B的对象时，这种关系形成了低耦合，因为类A负责B的实例化，降低了两者之间的直接依赖性。 在耦合的例子中，如果A类的属性是B类的实例，或者A类的方法直接使用或返回B类的实例，那么A和B之间就有了耦合。同样，如果A类的方法包含对B类的引用，无论是作为返回类型还是参数，这也导致了它们之间的紧密联系。 多态的核心在于，通过接口或抽象类定义一组共同的行为规范，然后各个具体类可以实现这些规范，并在运行时根据实际类型表现出不同的行为。C++等面向对象语言通过虚函数和继承机制支持多态，使得代码更加灵活和可扩展。 总结来说，这一讲义探讨了如何在设计过程中合理地分配责任，保持低耦合，并利用多态实现更高效、可维护的代码结构。理解和应用这些原则对于编写高质量的软件至关重要，特别是在处理复杂系统时，良好的设计模式能够极大地提高代码的可读性和复用性。