设计模式是良好架构的基础。
那么，设计模式的具体概念是什么？
设计模式是一组广为人知、分类整理且经常使用的代码设计经验总结。设计模式用于使代码可复用、易于理解和可靠。
设计模式大致可分为三类，如图所示：
在开发HMI时，我们常常会自觉或不自觉地使用以下设计模式：
消息交互通常采用观察者模式作为消息机制，由消息驱动整个逻辑流程。
为了考虑程序的封装性，我们会采用多种方式隐藏无需暴露的成员、限制调用范围并降低耦合度。
一些复杂的特殊逻辑可以通过设计模式巧妙地管理，例如状态模式和命令模式。
当然，在人机界面设计过程中还可以使用其他设计模式，这里只是我目前想到的几个例子。
无论采用哪种设计模式，都应遵循以下六项原则：
(1) 单一职责原则。通俗来说，一个类只负责一项职责。为什么这样做？类多一个功能，就多一个变更因素。因此不要给类增加多一个变更理由，使其更稳定且依赖类受影响更小。
(2) 里希特替换原则。通俗来说，里希特替换原则是指子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类的功能。它包含以下四个含义：
子类可以添加自己的独特方法。
当子类的方法重载父类的方法时，该方法的先决条件（即方法的参数）比父方法的输入参数更宽松。
当子类的某个方法实现父类的抽象方法时，该方法的后置条件（即方法的返回值）比父类更严格。
(3) 依赖倒置原则。定义：高层模块不应依赖低层模块，两者都应依赖其抽象；抽象不应依赖细节；细节应依赖抽象。一般来说，程序应面向接口。这是非常重要的。我认为这是判断程序是否能处理和维护大型项目的重要标准。当工程代码变得庞大且需求发生变化时，如果你是面向接口编程，就不需要对代码进行大改，只需通过扩展新子类来实现，因为接口不会改变，因此使用该接口的类也不需要改变。
(4) 接口隔离原则。定义：客户端不应依赖其不需要的接口。一个类对另一个类的依赖应基于最小的接口。这样做的目的是减少依赖关系，避免为类更改提供额外理由。
类A通过接口I依赖类B，类C通过接口i依赖类D。如果接口I不是类A和B的最小接口，则类B和D必须实现它们不需要的方法。
解决方案：将臃肿的接口拆分为独立接口，类A和C仅依赖其需要的接口。这就是接口隔离原则。
(5) 迪米特原则。定义：对象应尽可能少地了解其他对象。
问题：类之间的关系越紧密，耦合度越高，当一个类发生变化时，对其他类的影响越大。
解决方案：尽量减少类之间的耦合。
(6) 开闭原则。定义：软件实体（如类、模块或函数）应开放扩展，封闭修改。
为什么这是个问题？
在软件生命周期中，当因变更、升级或维护需要修改原有代码时，可能引入错误到旧代码中，或迫使我们重构整个功能并要求原有代码重新测试。
解决方案：当软件需要变更时，尽量通过扩展软件实体的行为来实现，而非修改现有代码。
如果你在日常设计中注意这些原则，你的代码不会更糟。通过理解常见的设计模式，你的结构将更加合理，团队也更容易开发和维护。关于设计模式的入门，可以参考《设计模式大谈》和《头脑风暴：设计模式》这两本书，但这两本书内容较为浅显，仅适合入门，若需深入研究，建议参考GOF经典著作《设计模式》一书。