设计模式

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什么是设计模式?常用的设计模式有哪些?

什么是设计模式?常用的设计模式有哪些?

什么是设计模式?常⽤的设计模式有哪些?设计模式就是经过前⼈⽆数次的实践总结出的,设计过程中可以反复使⽤的、可以解决特定问题的设计⽅法。

单例(饱汉模式、饥汉模式)1、构造⽅法私有化,让出了⾃⼰类中能创建外其他地⽅都不能创建2、在⾃⼰的类中创建⼀个单实例(饱汉模式是⼀出来就创建创建单实例,⽽饥汉模式需要的时候才创建)3、提供⼀个⽅法获取该实例对象(创建时需要进⾏⽅法同步)⼯⼚模式:Spring IOC就是使⽤了⼯⼚模式.对象的创建交给⼀个⼯⼚去创建。

代理模式:Spring AOP就是使⽤的动态代理。

单例设计模式精讲定义:保证⼀个类只有⼀个实例,并且提供⼀个全局访问点场景:线程池,数据库连接池实现⽅式: 1.懒汉模式(只有使⽤的时候,再进⾏初始化,延迟加载) 2.饿汉模式 3.静态内部类 4.反射攻击 6.序列化 7.jdk源码1.懒汉模式实现的写法public class SingletonTest {public static void main(String[] args) {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {LazySingleton lazySingleton = LazySingleton.getInstance();System.out.println(lazySingleton);}}).start();new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {LazySingleton lazySingleton = LazySingleton.getInstance();System.out.println(lazySingleton);}}).start();//两个线程打印出来的线程实例是同⼀个,说明是单例}}//使⽤的时候才开始实例化,JVM中⼀个实例class LazySingleton {private volatile static LazySingleton instance;public static LazySingleton getInstance() {if (instance == null) {synchronized (LazySingleton.class) {if (instance == null) {instance = new LazySingleton();}}}return instance;}private LazySingleton() {}}2.饿汉模式在类加载阶段完成了实例的初始化,通过类加载机制来保证线程的安全类的加载过程1加载=》加载对应的⼆进制⽂件,并且在⽅法区创建对应的数据结构连接:a.验证 b.准备 c.解析初始化:给静态属性赋值public class HungrySingletonTest {public static void main(String[] args) {HungrySingleton hungrySingleton = HungrySingleton.getInstance();}}class HungrySingleton {private static HungrySingleton instance = new HungrySingleton();public static HungrySingleton getInstance() {return instance;}private HungrySingleton() { }}3.基于静态内部类的单例public class AntiTest {public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException,IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException{ InnerClassSingleton instance = InnerClassSingleton.getInstance();System.out.println(instance);//抛出异常,单例,不允许有多个实例Constructor<InnerClassSingleton> declaredConstructor = InnerClassSingleton.class.getDeclaredConstructor();declaredConstructor.setAccessible(true);InnerClassSingleton innerClassSingleton = declaredConstructor.newInstance();System.out.println(innerClassSingleton);}}class InnerClassSingleton{static class InnerClass{private static InnerClassSingleton instance = new InnerClassSingleton();}public static InnerClassSingleton getInstance(){return InnerClass.instance;}private InnerClassSingleton(){if ((InnerClass.instance!=null)){throw new RuntimeException("单例类,不允许多个实例!");}}}4.枚举单例public class EnumSingletonTest{public static void main(String[] args) {EnumSingleton instance = EnumSingleton.INSTANCE;EnumSingleton instance1 = EnumSingleton.INSTANCE;System.out.println(instance==instance1);//trueinstance.print();// 149928006instance1.print();// 149928006}}enum EnumSingleton {INSTANCE;public void print(){System.out.println(this.hashCode());}}。

23种设计模式详解ppt课件

23种设计模式详解ppt课件

眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵 的感觉 器官, 可很多 孩子对 眼睛的 重要性 不重视 。在每 学期的 视力测 查中情 况都不 容乐观
设计模式分类
Creational patterns 帮助我们更好地组织创建 对象的代码。增强弹性,以应付在不同情况下 创建和初始化对象的代码变更。 Structural patterns 增强代码重用,优化对象结 构,使其职责分明、粒度合适,以松耦合的体 系结构来减低代码的rippling效应。 Behavioral patterns 更好地定义对象间的协作 关系,使复杂的程序流程变得清晰。
由上述我们不难引出Abstract Factory的定义,就是 用于创建Factory的Factory。其设计思想和Factory的完 全一致,不过是一种特殊的Factory而已。
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实际上,EJB容器将所有资源(JMS Factory、EJB Home等)的Factory全绑定到了目录服务中,使用这 些Factory的时候都是由目录服务获取,因此目录服务 是所有资源Factory的Abstract Factory。
眼睛是心灵的窗户,是人体中最宝贵 的感觉 器官, 可很多 孩子对 眼睛的 重要性 不重视 。在每 学期的 视力测 查中情 况都不 容乐观
其核心思想是将可重用的解决方案总 结出来,并分门别类。从而指导设计,减 少代码重复和优化体系结构。
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采用设计模式的益处
重用,避免代码重复冗余 优化体系结构 提升系统的可维护性和弹性 代码更加容易测试,利于测试驱动 为性能优化提供便利 使软件质量更加有保证 增强代码可读性,便于团队交流 有助于整体提升团队水平

23种设计模式考题

23种设计模式考题

23种设计模式考题设计模式是软件开发中常用的解决问题的方法论,它们提供了一套经过验证的解决方案,可以帮助开发者更好地组织和设计代码。

下面是23种常见的设计模式的考题及其回答:1. 单例模式:问,请解释什么是单例模式,并说明它的优缺点。

答,单例模式是一种创建型设计模式,它确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。

其优点是可以节省系统资源,提高性能;缺点是可能引入全局状态,使代码难以调试和测试。

2. 工厂模式:问,请解释什么是工厂模式,并列举其主要类型。

答,工厂模式是一种创建型设计模式,它将对象的创建过程封装在一个工厂类中。

主要类型包括简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。

3. 抽象工厂模式:问,请解释什么是抽象工厂模式,并说明它与工厂方法模式的区别。

答,抽象工厂模式是一种创建型设计模式,它提供一个接口,用于创建一系列相关或依赖对象的家族。

与工厂方法模式不同的是,抽象工厂模式强调创建一系列相关对象,而不是一个对象。

4. 建造者模式:问,请解释什么是建造者模式,并说明它的优势。

答,建造者模式是一种创建型设计模式,它将一个复杂对象的构建过程分解为多个简单的步骤,并通过一个指导者类来控制构建过程。

其优势是可以灵活地构建不同的产品,同时隐藏了产品的内部结构。

5. 原型模式:问,请解释什么是原型模式,并说明它的适用场景。

答,原型模式是一种创建型设计模式,它通过复制现有对象来创建新对象,而不是通过实例化类。

适用场景包括需要创建大量相似对象、对象的创建过程复杂或耗时等情况。

6. 适配器模式:问,请解释什么是适配器模式,并说明它的作用。

答,适配器模式是一种结构型设计模式,它将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口。

它的作用是使原本不兼容的接口能够协同工作。

7. 桥接模式:问,请解释什么是桥接模式,并说明它与适配器模式的区别。

答,桥接模式是一种结构型设计模式,它将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立地变化。

面向对象设计的23个设计模式详解

面向对象设计的23个设计模式详解

面向对象设计的23个设计模式详解面向对象设计是一种广泛应用于软件开发的思想,其核心在于将数据和操作封装在一起形成对象,并通过各种方式进行交互和组合,从而实现复杂的功能。

在这一过程中,设计模式起到了非常重要的作用,可以有效地提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。

本文将对23种常见的设计模式进行详解。

一、创建型模式1.简单工厂模式简单工厂模式属于创建型模式,其目的是提供一个工厂类,使得创建对象的过程更加简单。

在这种模式中,使用者只需要提供所需对象的参数,而无需关心对象的具体实现细节。

简单工厂模式适合于对象创建过程较为简单的情况。

2.工厂方法模式工厂方法模式是简单工厂模式的进一步扩展,其核心在于将工厂类进行接口抽象化,使得不同的工厂类可以创建不同的对象实例。

工厂方法模式适合于对象创建过程较为复杂的情况。

它可以为工厂类添加新的产品类型,而不会影响原有的代码。

3.抽象工厂模式抽象工厂模式是工厂方法模式的进一步扩展,其目的是提供一个可以创建一系列相关或者独立的对象的接口。

在抽象工厂模式中,使用者只需要关心所需对象组合的类型,而无需关注对象的具体实现过程。

4.建造者模式建造者模式也是一种创建型模式,其目的在于将复杂对象分解为多个简单的部分,并将其组装起来形成复杂对象实例。

在建造者模式中,使用者只需要关注所需对象以及它们的组合方式,而无需关心对象的具体实现过程。

5.原型模式原型模式是一种基于克隆的创建型模式,其核心在于通过复制现有的对象实例来创建新的对象。

在原型模式中,对象实例的创建过程与对象所包含的状态密切相关。

原型模式适合于创建复杂对象实例,且这些对象实例之间是相对独立的情况。

二、结构型模式6.适配器模式适配器模式是一种结构型模式,其目的在于将一个类的接口转换为另一个类所能使用的接口。

在适配器模式中,使用者可以通过不同的适配器实现对象之间的互相调用。

7.桥接模式桥接模式是一种结构型模式,其目的在于将抽象部分与实现部分相互分离,从而使得两者可以独立变化。

编程中的设计模式:8个常见模式解析

编程中的设计模式:8个常见模式解析

编程中的设计模式:8个常见模式解析设计模式是软件开发中常见的一种解决问题的思想模式,它是一种经过多次实践总结出来的在特定情境下,对特定问题的解决方案。

设计模式通过将经典的经验进行抽象,然后形成模式来指导软件开发工程师进行设计和开发。

下面将介绍8个常见的设计模式。

1.工厂模式(Factory Pattern)工厂模式是一种创建型模式,用于创建对象的过程中隐藏了具体的实现细节,只暴露了一个工厂类的接口。

工厂模式可以根据不同的参数或条件,动态地返回不同的具体对象,达到解耦的效果,提高了代码的灵活性和可维护性。

2.单例模式(Singleton Pattern)单例模式是一种创建型模式,保证一个类只有一个实例,并提供全局访问点,同时对外部隐藏了具体的创建过程。

单例模式可以用于实现全局资源的管理,例如线程池、数据库连接等,避免了资源的创建和销毁过程中的开销问题。

3.观察者模式(Observer Pattern)观察者模式是一种行为型模式,定义了一种一对多的依赖关系,使得当一个对象的状态发生变化时,其相关依赖对象都能够得到通知和更新。

观察者模式可以实现松耦合的通信方式,增加了对象之间的交互性,提高了系统的可扩展性和可维护性。

4.策略模式(Strategy Pattern)策略模式是一种行为型模式,定义了一系列算法或行为,将它们封装起来并可以相互替换。

策略模式使得算法的变化不会影响到调用算法的客户端,提高了代码的可复用性和可维护性。

5.装饰器模式(Decorator Pattern)装饰器模式是一种结构型模式,可以动态地给一个对象添加一些额外的职责,而无需对原始对象进行修改。

装饰器模式通过组合的方式,将一系列装饰器对象包裹在被装饰对象的外部,从而在运行时动态地扩展对象的功能。

6.适配器模式(Adapter Pattern)适配器模式是一种结构型模式,用于将一个类的接口转换成客户端所期望的接口。

适配器模式中,适配器类是作为两个不兼容的接口之间的桥梁,将一个类的接口转换成另一个接口,从而可以让它们能够正常地协同工作。

23种设计模式

23种设计模式

23种设计模式(Design Patterns)设计模式(Design pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。

使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。

项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题,每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应,每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的核心解决方案,这也是它能被广泛应用的原因。

一、总体来说设计模式分为三大类:创建型模式,共五种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式,共七种:适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式,共十一种:策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

还用两类模式:并发型模式和线程池模式。

二、设计模式六大原则:总原则:开闭原则开闭原则就是说对扩展开放,对修改关闭。

在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,而是要扩展原有代码,实现一个热插拔的效果。

所以一句话概括就是:为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。

想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类等。

1、单一职责原则不要存在多于一个导致类变更的原因,也就是说每个类应该实现单一的职责,如若不然,就应该把类拆分。

2、里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)是面向对象设计的基本原则之一。

里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。

LSP是继承复用的基石,只有当衍生类可以替换掉基类,软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。

里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。

24种设计模式

24种设计模式

24种设计模式Factory Pattern(⼯⼚模式):1. 创建对象的接⼝,封装对象的创建;2. 使具体化类的⼯作延迟到⼦类中。

(维护⼀类对象)AbstractFactory Pattern(抽象⼯⼚模型):该模式将⼀组对象的创建封装到⼀个⽤于创建对象的类中。

(解决的问题:要创建⼀组或者相互依赖的对象)。

Singleton Pattern(单例模式):该模式在⾯向纯粹的⾯向对象的范式中⽤于创建唯⼀的实例,值得注意的是Singleton不能被实例化,因此将其构造函数声明为protected或private类型。

Singleton Pattern经常与Factory Pattern结合使⽤,因为Factory对象只能有⼀个。

Builder Pattern(创建者模式):将⼀个复杂的对象的构建与它的表⽰分离,使得同样的构建构成可以创建不同的表⽰。

如建筑师画图纸,⽽⼯⼈建造房屋。

Prototype Pattern(原型模式):提供⼀个通过已存在对象进⾏新对象创建的接⼝(clone)。

(浅拷贝和深拷贝)Bridge Pattern(桥梁模式):将抽象部分与实现部分分开实现,使他们都可以独⽴地变化,并使⽤组合的⽅式将多维度的抽象⽅法联系在⼀起。

⽐如咖啡分⼩杯、中杯、⼤杯以及加奶和不加奶,则抽象部分为:⼩杯、中杯、⼤杯,⾏为为:加奶和不加奶。

Adapter Pattern(适配器模式):适配就是由“源”到“⽬标”的适配,⽽当中链接两者的关系就是适配器。

它负责把“源”过度到“⽬标”。

将⼀个类的接⼝转换成客户希望的另外⼀个接⼝。

Adapter模式使得原本由于接⼝不兼容⽽不能⼀起⼯作的那些类可以⼀起⼯作。

适配器模式分为两种:①⾯向类的设计模式;②⾯向对象的设计模式。

①⾯向类的适配器:该模式使⽤继承和接⼝实现的⽅式复⽤需要适配器的类。

②⾯向对象的适配器:该模式使⽤组合的⽅式实现需要复⽤的类。

Decorator模式(装饰模式):动态地给⼀个对象添加⼀些额外的职责。

23种设计模式的经典运用

23种设计模式的经典运用

23种设计模式的经典运用介绍设计模式是解决软件设计中常见问题的可重复使用的解决方案。

本文将介绍23种经典的设计模式,并给出它们在实际开发中的应用示例。

通过学习这些设计模式,您将增加对软件设计的理解,并能够更好地解决问题。

创建型设计模式1.工厂方法模式(F a c t o r y M e t h o d)工厂方法模式通过定义一个创建对象的接口,但由子类决定实例化具体类。

这种方法可以延迟实例化过程,具有更高的灵活性和可扩展性。

应用场景:-在一个系统中,希望客户端与具体类的实例化解耦。

-希望通过增加具体类的扩展来增加系统的灵活性。

2.抽象工厂模式(A b s t r a c t F a c t o r y)抽象工厂模式提供一个接口,用于创建相关或依赖对象组。

这种模式将对象的实例化推迟到子类中,从而实现了解耦。

应用场景:-当一个系统独立于其产品的创建、组合和表示时。

-当需要一个系列的相互依赖的对象而无需指定其具体类时。

3.单例模式(S i n gl e t o n)单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。

这种模式常用于控制对资源的访问,例如数据库连接或日志文件。

应用场景:-当需要一个类的唯一实例,并且该实例需要被多个客户端共享时。

-当需要限制系统中特定类的实例数量时。

4.原型模式(P r o to t y p e)原型模式通过复制现有对象来创建新对象。

这种模式对于创建需要消耗大量资源的对象非常有用,可以通过克隆现有对象来提高性能。

应用场景:-当一个系统的某些对象的创建比较昂贵时。

-当需要避免构造函数调用,而直接通过复制现有对象来创建新对象时。

5.建造者模式(B ui l d e r)建造者模式将一个复杂对象的构建过程与其表现分离,使得相同的构建过程可以创建不同的表现。

应用场景:-当想要构建一些复杂对象时,如生成器。

-当需要创建对象的过程具有多个步骤,并且每个步骤都可以按需选择或省略时。

结构型设计模式6.适配器模式(A da p t e r)适配器模式将一个类的接口转换为客户端所期望的另一个接口。

23种设计模式

23种设计模式

23种设计模式设计模式主要分为三⼤类:创建型、结构型、⾏为型创建型创建型模式简单来说就是⽤来创建对象的。

⼀共有五种:单例模式、建造者模式、⼯⼚⽅法模式、抽象⼯⼚模式、原型模式。

单例模式:确保某⼀个类只有⼀个实例,并且提供⼀个全局访问点。

建造者模式:⽤来创建复杂的复合对象。

⼯⼚⽅法模式:让⼦类来决定要创建哪个对象。

抽象⼯⼚模式:创建多个产品族中的产品对象。

原型模式:通过复制原型来创建新对象。

结构型结构型模式主要是⽤于处理类或者对象的组合。

⼀共有七种:适配器模式、装饰模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式代理模式:控制客户端对对象的访问。

组合模式:将整体与局部(树形结构)进⾏递归组合,让客户端能够以⼀种的⽅式对其进⾏处理。

适配器模式:将原来不兼容的两个类融合在⼀起。

装饰者模式:为对象添加新功能。

享元模式:使⽤对象池来减少重复对象的创建。

外观模式:对外提供⼀个统⼀的接⼝⽤来访问⼦系统。

桥接模式:将两个能够独⽴变化的部分分离开来。

⾏为型⾏为型模式主要是描述类或者对象是怎样交互和怎样分配职责的。

⼀共有⼗⼀种:策略模式、模板⽅法模式、观察者模式、迭代器模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式策略模式:封装不同的算法,算法之间能互相替换。

状态模式:根据不同的状态做出不同的⾏为。

责任连模式:将事件沿着链去处理。

观察者模式:状态发⽣改变时通知观察者,⼀对多的关系。

模板⽅法模式:定义⼀套流程模板,根据需要实现模板中的操作。

迭代器模式:提供⼀种⽅法顺序访问⼀个聚合对象中的各个元素。

迭代器模式:保存对象的状态,在需要时进⾏恢复。

访问者模式:稳定数据结构中,定义新的操作⾏为。

中介者模式:将⽹状结构转变为星型结构,所有⾏为都通过中介。

解释器模式:定义语法,并对其进⾏解释。

命令模式:将请求封装成命令,并记录下来,能够撤销与重做。

设计模式-23种设计模式整体介绍及应用场景、七大设计原则总结

设计模式-23种设计模式整体介绍及应用场景、七大设计原则总结

设计模式-23种设计模式整体介绍及应⽤场景、七⼤设计原则总结对象的⼀、创建型模式:都是⽤来帮助我们创建对象的!(关注(关注对象的创建过程))创建过程模式1.单例单例模式保证⼀个类只有⼀个实例,并且提供⼀个访问该实例的全局访问点。

模式("Gof book"中把⼯⼚⽅法与抽象⼯⼚分为两种模式,所以创建型模式共为⼯⼚模式2.⼯⼚五种,这⾥只是为了⽅便整理,合在了⼯⼚模式中)-简单⼯⼚模式⽤来⽣产同⼀等级结构的任意产品。

(对于增加新的产品,需要修改已有代码)-⼯⼚⽅法模式⽤来⽣成同⼀等级结构中的固定产品。

(⽀持增加任意产品)-抽象⼯⼚模式⽤来⽣产不同产品族的全部产品。

(对于增加新的产品,⽆能为⼒,⽀持增加产品族)模式3.建造者建造者模式分离了对象⼦组件的单独构造(由Builder来负责)和装配(由Director负责),从⽽可以构造出复杂的对象。

模式原型模式4.原型通过new产⽣⼀个对象需要⾮常繁琐的数据准备或访问权限,则可以使⽤原型模式。

耦合,从⽽可以松耦合,从⽽可以扩⼤扩⼤结构上实现上实现松⼆、结构型模式:是从程序的、结构型模式:是从程序的结构对象和和类的组织)类的组织)(关注对象解决更⼤的问题。

(关注整体的类结构,⽤来整体的类结构,⽤来解决更⼤的问题。

模式1.适配器适配器模式⼯作中的场景:经常⽤来做旧系统改造和升级;如果我们的系统开发之后再也不需要维护,那么很多模式都是没必要的,但是不幸的是,事实却是维护⼀个系统的代价往往是开发⼀个系统的数倍。

学习中见过的场景:java.io.InputStreamReader(InputStream); java.io.OutpuStreamWriter(OutputStream)模式2.代理代理模式核⼼作⽤:通过代理,控制对对象的访问!可以详细控制访问某个(某类)对象的⽅法,在调⽤这个⽅法前做前置处理,调⽤这个⽅法后做后置处理。

(即:AOP的微观实现!)AOP(Aspect Oriented Programming⾯向切⾯编程)的核⼼实现机制!开发框架中应⽤场景:structs2中拦截器的实现;数据库连接池关闭处理;Hibernate中延时加载的实现;mybatis中实现拦截器插件;AspectJ的实现;spring中AOP的实现(⽇志拦截,声明式事务处理);web service;RMI远程⽅法调⽤模式桥接模式3.桥接实际开发中应⽤场景:JDBC驱动程序;AWT中的Peer架构;银⾏⽇志管理:格式分类:操作⽇志、交易⽇志、异常⽇志距离分类:本地记录⽇志、异地记录⽇志⼈⼒资源系统中的奖⾦计算模块:奖⾦分类:个⼈奖⾦、团体奖⾦、激励奖⾦。

24种设计模式的定义和使用场合

24种设计模式的定义和使用场合

一.创建型模式(Creational):简单工厂模式(simpleFactory)发音:['simpl] ['fækt(ə)rɪ]定义:提供一个创建对象实例的功能,而无须关心其具体实现.被创建实例的类型可以是接口,抽象类,也可以是具体的类.1.抽象工厂(AbstractFactory)发音: ['æbstrækt]定义:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定他们具体的类.使用场合:1.如果希望一个系统独立于它的产品的创建,组合和表示的时候,换句话书,希望一个系统只是知道产品的接口,而不关心实现的时候.2.如果一个系统要由多个产品系列中的一个来配置的时候.换句话说,就是可以,就是可以动态地切换产品簇的时候.3.如果强调一系列相关产品的接口,以便联合使用他们的时候2.建造者模式(Builder)发音: ['bɪldə]定义:将复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示.使用场合:1.如果创建对象的算法,应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时2.如果同一个构建过程有着不同的表示时3.工厂方法模式(Factory Method)定义:为创建对象定义一个接口,让子类决定实例化哪个类.工厂方法让一个类的实例化延迟到了子类.使用场景:1.客户类不关心使用哪个具体类,只关心该接口所提供的功能.2.创建过程比较复杂,例如需要初始化其他关联的资源类,读取配置文件等.3.接口有很多具体实现或者抽象类有很多具体子类时,4.不希望给客户程序暴露过多的此类的内部结构,隐藏这些细节可以降低耦合度.5.优化性能,比如缓存大对象或者初始化比较耗时的对象.4.原型模式(Prototype Method)发音: ['prəʊtətaɪp]定义:使用原形实例指定将要创建的对象类型,通过复制这个实例创建新的对象.应用场合:1.如果一个系统想要独立于它想要使用的对象时,可以使用原型模式,让系统只面向接口编程,在系统需要新的对象的时候,可以通过克隆原型来得到.2.如果需要实例化的类是在运行时刻动态指定时,可以使用原型模式,通过克隆原型来得到需要的实例.5.单例模式(Singleton) 发音: ['sɪŋg(ə)lt(ə)n]定义:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点.使用场合:当需要控制一个类的实例只能有一个,而且客户只能从一个全局访问点访问它时,可以使用单例模式,这些功能恰好是单例模式要解决的问题.二.结构型模式(struct)发音: [strʌkt]6.适配器模式(Adapter)发音:[ə'dæptə]定义:将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口.适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作.使用场合;1.如果先要使用一个已经存在的类,但是它的接口不符合你的需求,这种情况可以使用适配器模式,来把已有的实现转换成你需要的接口.2.如果你想创建一个可以复用的类,这个类可能和一些不兼容的类一起工作,这中情况可以使用适配器模式,到时候需要什么就适配什么.3.如果你想使用一些已经窜在的子类,是不坑对每一个子类都进行适配,这中情况可以使用适配器模式,直接适配这些子类的父类就可以了.7.桥接模式(Bridge)发音: [brɪdʒ]定义:将抽象部分与它的实现部分分离,使他们可以独立变化.使用场合:1.如果你不希望在抽象部分和实现部分采用固定的绑定关系,可以采用桥接模式.2.如果出现抽象部分和实现部分都能够扩展的情况,可以采用桥接模式,让抽象部分和实现部分独立地变化.3.如果希望实现部分的修改不会对客户产生影响,可以采用桥接模式.4.如果采用继承的实现方案,会导致产生很多子类,对于这种情况,可以考虑采用桥接模式.8.组合模式(Composite)发音: ['kɒmpəzɪt]定义:将对象组合成属性结构以表示"部分-整体"的层次结构,组合模式使用的用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性.使用场合:1.如果你想表示对象的部分-整体层次结构,可以使用..把整体和部分的操作统一起来,使得层次结构实现更简单,从外部来使用,这个层次结构也容易.2.如果希望同意地使用组合结构中的所有对象,可以选用...,这正是组合模式提供的主要功能.9.装饰器模式(Decorator Method)发音: ['dekəreɪtə]定义:动态的给一个对象增加一些额外的职责,就增加功能来说,装饰模式生成子类更为灵活.使用场合:1.如果需要爱不影响其他对象的情况下,以动态,透明的方式给对象添加职责,可以使用装饰模式.2.如果不适合使用子类来进行扩展的时候,可以考虑使用装饰模式.10.外观模式(Facade)发音: [fə'sɑ:d]定义:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,Facade模式定义了一个高层的接口,这个接口使得这一子系统更加同容易使用.使用场景:1.如果希望为一个复杂的子系统提供一个简单接口的时候,可以考虑使用外观模式.使用外观对象来实现大部分客户需要的功能,从而简化客户的使用.2.如果想要让客户程序和抽象类的实现部分松散耦合,可以考虑使用外观模式,使用外观对象来将这个子系统与他的客户分离开来,从而提高子系统的独立性和可移植性.3.如果构建多层节后的系统,可以考虑使用外观模式使用外观模式对象作为每层的入口,这样可以简化层间调用,也可以松散出层次之间的依赖关系.11.享元模式(Flyweight)发音: ['flaɪweɪt]定义:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象.使用场合:1.如果一个应用程序使用了大量的细粒度对象,可以使用享元模式来减少对象的数量.2.如果犹豫使用大量的对象,造成很大的存储开销,可以使用享元模式来减少对象数量,并节约内存.3.如果对象的大多数状态都可以转变成外部状态,比如通过计算得到,或者从外部传入等,可以使用享元模式来实现内部状态和外部状态的分离.4.如果不考虑对象的外部状态,可以用相对较少的共享对象取代很多组合对象,可以使用享元模式来共享对象.然后组合对象来使用这些共享对象.12.代理模式(Proxy)发音: ['prɒksɪ]定义:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问.使用场合:1.需要为一个对象在不同的地址空间提供局部代表的时候,可以使用远程代理.2.需要按照需要创建开销很大的对象的时候,可以使用虚代理.3.需要控制对原始对象的访问的时候,可以使用保护代理.4.需要在访问你对象执行一些附加操作的时候,可以使用智能指引代理.三.行为型模式(behavioral)发音[bi'heivjərəl]13.职责链模式(Chain Of Responsibility)发音: [tʃeɪn] [rɪ,spɒnsɪ'bɪlɪtɪ]定义:使多个对象都有机会处理请求,,从而避免请求的发送者和接收者之间耦合关系.将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理它为止.使用场合:1.如果有多个对象可以处理同一个请求,但是具体由哪个对象来处理该请求,是运行时刻动态确定的.2.如果你想在不明确指定接收者的情况下,向多个对象中的其中一个提交请求的话,可以使用职责链模式.3.如果想要动态指定处理一个请求的对象结合,可以使用职责链模式.14.命令模式(Command)发音: [kə'mɑːnd]定义:将一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求对客户进行参数化,对请求排队或者记录请求日志,以及支持可撤销的操作.15.解释器模式(Interpreter)发音: [ɪn'tɜːprɪtə]定义:给定一个语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该表示来解释语言中的句子.使用场合:16.迭代器模式(Iterator)定义:提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又不需要暴露该对象的内部表示.使用场合:1.如果你希望提供访问一个聚合对象的内容,但是又不想暴露他的内部表示的时候,可以使用迭代器模式来提供迭代器接口,从而让客户端只是通过迭代器的接口来访问聚合对象,而无须关心聚合对象的内部实现.2.如果你希望有多种遍历方式可以访问聚合对象,可以使用...3.如果你希望为遍历不同的聚合对象提供一个统一的接口,可以使用....17.中介模式(Mediator) 发音:['mi:dieitə]定义:用一个中介对象类封装一系列对象的交互.中介者使得各对象不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变他们之间的交互.使用场合:1.如果一组对象之间的通信方式比较复杂,导致相互依赖,结构混乱,可以采用中介模式,把这些对象相互的交互管理起来,各个对象都只需要和中介者交互,从而是的各个对象松散耦合,结构也更清晰易懂.2.如果一个对象引用很多的对象,并直接跟这些对象交互,导致难以复用该对象,可以采用中介者模式,把这个对象跟其他对象的交互封装到中介者对象里面,这个对象只需要和中介者对象交互就可了.18.备忘录模式(Memento)发音: [mɪ'mentəʊ]在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态.这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态.使用场合:1.如果必须要保存一个对象在某一个时刻的全部或者部分状态,方便以后需要的时候,可以把该对象恢复到先前的状态,可以使用备忘录模式.2.如果需要保存一个对象的内部状态,但是如果用接口来让其他对象直接得到这些需要保存的状态,将会暴露对象的实现希捷并破坏对象的封装性,这是可以使用备忘录.19.观察者模式(Observer)发音: [əb'zɜːvə]定义:定义对象间的一种一对多的依赖关系.当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新.使用场合;1.当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面的操作依赖于另一个方面的状态变化,那么就可以选用观察者模式,将这两者封装成观察者和目标对象,当目标对象变化的时候,依赖于它的观察者对象也会发生相应的变化.这样就把抽象模型的这两个方面分离了使得,它们可以独立地改变和复用.2.如果在更改一个对象的时候,需要同时连带改变其他对象,而且不知道究竟应该有多少对象需要被连带改变,这种情况可以选用观察者模式,被改的那一个对象很明显就相当于是目标对象,而需要连带修改的对歌其他对象,就作为多个观察着对象了.3.当一个对象必须通知其他的对象,但是你又希望这个对象和其他被它通知的对象是松散耦合的,也就是说这个对象其实不详知道具体被通知的对象.这种情况可以选用观察者模式,这个对象就相当于是目标对象,而被它通知的对象就是观察者对象了.20.状态模式(State)发音: [steɪt]允许一个对象在其内部状态改变是改变它的行为.对象看起来似乎修改了他的类.使用场合:1.如果一个对象的行为取决于它的状态,而且它必须在运行时刻根据状态来改变它的行为,可以使用...来包状态和行为分离开.虽然分离了,但是状态和行为是有对应关系的,可以在运行期间,通过改变状态,就能够调用到该状态对应的状态处理对象上去从而改变对象的行为.2.如果一个操作中含有庞大的多分枝语句,而且这些分支依赖于该对象的状态,可以使用....把各个分支的处理分散包装到单独的对象处理类中,这样,这些分支对应的对象就可以不依赖于其他对象而独立变化了.21.策略模式(Strategy)发音: ['strætɪdʒɪ]定义:定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使他们可以相互替换.本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化.使用场合;1.出现有许多相关的类,仅仅是行为有差别的情况下,可以使用策略模式来使用多个行为中的一个来配置一个类的方法,实现算法动态切换2.出现同一算法,有很多不同实现的情况下,可以使用策略模式来把这些"不同的实现"实现成为一个算法的类层次.3.需要封装算法中,有与算法相关数据的情况下,可以使用策略模式来避免暴露这些跟算法相关的数据结构.4.出现抽象一个定义了很多行为的类,并且是通过多个if-else语句来选择这些行为的情况下,可以使用策略模式来替换这些条件语句.22.模版方法模式(Template Method)发音:['templeɪt; -plɪt]定义:定义在一个操作中的算法框架,把一些步骤推迟到子类去实现.模版方法模式让子类不需要改变算法的结构而重新定义特定的算法步骤功能:1.能够解决代码的冗余问题2.把某些算法步骤延迟到子类3.易于扩展4.父类提供了算法框架,控制了算法的执行流程,而子类不能改变算法的流程,子类的方法的调用由父类的模版方法决定.5.父类可以把那些重要的,不允许改变的方法屏蔽掉,不让子类去复写他们.1.需要固定定义算法骨架,实现一个算法的不变的部分,并把可变的行为留给子类来实现的情况.2.各个子类中具有公共行为,应该抽取出来,集中在一个公共类中去实现,从而避免复杂的代码重复3.需要控制子类扩展的情况.模版方法模式会在特定的点来调用子类的方法,这样只允许在这些点进行扩展.知识:回调:表示一段可执行逻辑的引用(或者指针),我们把该引用(或者指针)传递到另外一段逻辑(或者方法)里供这段逻辑适时调用(网站:)23.访问者模式(Visitor)发音:['vɪzɪtə]定义:表示一个作用于某对象结构中的各个元素的操作.它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作.使用场合:1.如果想对一个对象结构实施一些依赖于对象结构中具体类的操作,可以使用访问者模式.2.如果想对一个对象结构中的各个元素进行很多不同的而且不相关的操作,为了避免这些操作使类变得杂乱,可以使用访问者模式.3.如果对象结构很少变动,但是需要经常给对象结构中的元素定义新的操作,可以使用访问者模式.3.如果对象结构很少变动,但是需要经常给对象结构中的元素定义新的操作,可以使用访问者模式.。

23种设计模式详解

23种设计模式详解

23种设计模式详解设计模式是在软件开发中常用的一种解决特定问题的通用解决方案。

下面是23种常见的设计模式及其详解:单例模式(Singleton Pattern):确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。

工厂方法模式(Factory Method Pattern):定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪个类。

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类。

建造者模式(Builder Pattern):将一个复杂对象的构建与其表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

原型模式(Prototype Pattern):用原型实例指定创建对象的种类,并通过复制这些原型来创建新的对象。

适配器模式(Adapter Pattern):将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。

适配器模式可以让原本由于接口不兼容而不能一起工作的类能够一起工作。

桥接模式(Bridge Pattern):将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。

装饰者模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象添加一些额外的职责。

就扩展功能而言,装饰者模式比生成子类更为灵活。

组合模式(Composite Pattern):将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

外观模式(Facade Pattern):为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,定义一个高层接口,使得这一子系统更加容易使用。

享元模式(Flyweight Pattern):运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

代理模式(Proxy Pattern):为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

责任链模式(Chain of Responsibility Pattern):为解除请求的发送者和接收者之间耦合,使多个对象都有机会处理这个请求。

二十三种设计模式

二十三种设计模式
7、桥梁模式:Bridge
将抽象化与实现化脱耦,使得二者可以独立的变化,也就是说将他们之间的强关联变成弱关联,也就是指在一个软件系统的抽象化和实现化之间使用组合/聚合关系而不是继承关系,从而使两者可以独立的变化。
8、合成模式:Composite
合成模式将对象组织到树结构中,可以用来描述整体与部分的关系。合成模式就是一个处理对象的树结构的模式。合成模式把部分与整体的关系用树结构表示出来。合成模式使得客户端把一个个单独的成分对象和由他们复合而成的合成对象同等看待,将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中,从而使得它们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响到客户端的情况下发生变化。策略模式把行为和环境分开。环境类负责维持和查询行为类,各种算法在具体的策略类中提供。由于算法和环境独立开来,算法的增减,修改都不会影响到环境和客户端。
3、工厂方法模式:FactoryMethod
核心工厂类不再负责所有产品的创建,而是将具体创建的工作交给子类去做,成为一个抽象工厂角色,仅负责给出具体工厂类必须实现的接口,而不接触哪一个产品类应当被实例化这种细节。
4、原始模型模式:Prototype
通过给出一个原型对象来指明所要创建的对象的类型,然后用复制这个原型对象的方法创建出更多同类型的对象。原始模型模式允许动态的增加或减少产品类,产品类不需要非得有任何事先确定的等级结构,原始模型模式适用于任何的等级结构。缺点是每一个类都必须配备一个克隆方法。
20、状态模式:State
状态模式允许一个对象在其内部状态改变的时候改变行为。这个对象看上去象是改变了它的类一样。状态模式把所研究的对象的行为包装在不同的状态对象里,每一个状态对象都属于一个抽象状态类的一个子类。状态模式的意图是让一个对象在其内部状态改变的时候,其行为也随之改变。状态模式需要对每一个系统可能取得的状态创立一个状态类的子类。当系统的状态变化时,系统便改变所选的子类。

项目中用到了哪些设计模式

项目中用到了哪些设计模式

项目中用到了哪些设计模式在项目中使用设计模式是提高代码质量、可维护性和可测试性的一种方法。

以下是项目中可能使用到的一些常见设计模式及其应用场景。

1. 单例模式(Singleton Pattern)单例模式用于限制一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。

在项目中,例如使用单例模式管理数据库连接、线程池、日志记录器等资源。

2. 工厂模式(Factory Pattern)工厂模式用于创建对象,而不必指定具体的类型。

在项目中,例如使用工厂模式创建具体的产品对象,根据不同的条件返回不同的实例。

3. 观察者模式(Observer Pattern)观察者模式用于定义一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听其中一个主题对象。

在项目中,例如使用观察者模式实现事件监听器,当一些事件发生时,触发监听器的相应方法。

4. 装饰器模式(Decorator Pattern)装饰器模式用于动态地给一个对象添加一些额外的功能,而无需修改其原始类。

在项目中,例如使用装饰器模式对已有的类进行功能扩展,而不影响原有的代码。

5. 策略模式(Strategy Pattern)策略模式用于定义算法族,将它们分别封装起来,使它们可以相互替换。

在项目中,例如使用策略模式封装不同的排序算法,根据不同的需求选择不同的排序策略。

6. 适配器模式(Adapter Pattern)适配器模式用于将一个类的接口转换成客户端所期待的另一种接口。

在项目中,例如使用适配器模式将第三方库的接口适配成自定义的接口,方便项目的集成和使用。

7. 迭代器模式(Iterator Pattern)迭代器模式用于顺序访问集合对象的元素,而不暴露其底层的表示。

在项目中,例如使用迭代器模式遍历数据集合,提供一种统一的方式来访问集合中的元素。

组合模式用于将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。

在项目中,例如使用组合模式构建菜单、目录结构等复杂的层次结构。

9. 模板方法模式(Template Method Pattern)模板方法模式用于定义一个算法的骨架,将一些步骤的具体实现延迟到子类中。

面试常问的设计模式

面试常问的设计模式

面试常问的设计模式设计模式是软件开发中常用的方法之一,它是解决一类常见问题的结构化思维方式。

在面试中,设计模式也是经常被问到的话题,因为设计模式能够展示开发者的代码规范性、设计能力和解决问题的能力。

在本文中,将详细介绍面试中常问的设计模式。

1. 工厂模式工厂模式是一种创建型设计模式。

其目的是定义一个接口或抽象类,并由其实现类创建对象。

通过使用工厂模式,我们不需要依赖于具体的实现类,而是通过工厂方法获取实例对象。

面试中经常问的问题:- 请问你对于工厂模式的理解是什么? - 在如何根据参数来创建对应的对象中,你会采用哪种实现方式?2. 适配器模式适配器模式是一种结构型模式,它允许不兼容的对象之间进行协作。

适配器通过将一个对象的接口转换成期望的接口来达到这个目的。

面试中经常问的问题:- 你了解适配器模式吗? - 请问对于适配器模式在实际中的应用场景有哪些?3. 单例模式单例模式是一种创建型模式,它确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点来访问该实例。

面试中经常问的问题:- 请问你对于单例模式的理解是什么? - 如何设计一个线程安全的单例模式?4. 装饰器模式装饰器模式是一种结构模式,在不更改对象接口的情况下,就能动态地给对象增加行为。

面试中经常问的问题:- 请问你对于装饰器模式了解多少? - 如何应用装饰器模式来设计稳健的代码?5. 观察者模式观察者模式是一种行为型模式,它描述了对象之间的一对多依赖关系。

当一个对象状态发生改变时,它的所有依赖者都会收到通知并自动刷新。

面试中经常问的问题:- 请问你对于观察者模式的理解是什么? - 如何避免观察者模式中产生的循环依赖问题?6. 建造者模式建造者模式是一种创建型模式。

将一个复杂对象的构建与表示分离开来,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

面试中经常问的问题:- 请问你对于建造者模式的理解是什么? - 如何应用建造者模式,来设计容易维护的代码?7. 解释器模式解释器模式是一种行为型模式。

设计模式的分类

设计模式的分类

设计模式的分类设计模式是一种被广泛应用于软件工程领域的最佳实践,它为软件开发提供了一种适用于特定情境下的可重用解决方案,能够提高软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性。

设计模式可以分为三大类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。

一、创建型模式1. 单例模式单例模式是一种创建型模式,用于确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。

单例模式适用于那些需要唯一的对象来协调系统操作的情况,如配置管理器、日志记录器等。

实现单例模式的方法有饿汉式和懒汉式,其中饿汉式在类加载时就创建了实例,而懒汉式在第一次使用时才创建实例。

2. 工厂模式工厂模式是一种创建型模式,用于将对象的创建过程封装在一个工厂类中,并通过调用工厂类的方法来创建对象。

工厂模式适用于那些需要根据不同条件创建不同对象的情况,如数据库连接池。

实现工厂模式的方法有简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式,其中简单工厂模式将对象的创建过程封装在一个工厂类的静态方法中,而工厂方法模式和抽象工厂模式则通过定义一个抽象的工厂类和具体的工厂类来实现。

3. 原型模式原型模式是一种创建型模式,用于通过克隆(深拷贝或浅拷贝)已有对象来创建新的对象,而不是通过调用构造函数创建。

原型模式适用于那些需要创建大量相似对象的情况,如游戏中的敌人。

实现原型模式的方法有浅拷贝和深拷贝,其中浅拷贝只复制对象的基本类型属性,而深拷贝则复制对象的所有属性。

二、结构型模式1. 适配器模式适配器模式是一种结构型模式,用于将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口,从而使原本不兼容的类能够协同工作。

适配器模式适用于那些需要使用已有的类库或接口,但这些类库或接口与当前系统不兼容的情况,如国际化(I18N)处理。

实现适配器模式的方法有类适配器模式和对象适配器模式,其中类适配器模式通过多继承实现,而对象适配器模式通过组合实现。

2. 装饰器模式装饰器模式是一种结构型模式,用于动态地给对象添加功能,而不需要修改对象的代码。

十种常用的设计模式

十种常用的设计模式

十种常用的设计模式设计模式是在软件开发中经过实践总结出来的一套解决特定问题的模板。

它们提供了一种在软件设计中重用的方式,可以提高代码的可维护性、复用性和灵活性。

本文将介绍十种常用的设计模式,分别是单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式、适配器模式、装饰器模式、代理模式、观察者模式和策略模式。

1. 单例模式单例模式确保某个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。

它常用于数据库连接、日志记录器等需要唯一实例的场景。

单例模式可以通过私有化构造函数、静态方法和静态变量来实现。

2. 工厂模式工厂模式将对象的创建与使用分离,通过一个工厂类来创建对象。

工厂模式可以隐藏具体对象的实现细节,提供一个统一的接口来创建对象。

它常用于创建复杂对象或者需要根据条件来动态创建对象的场景。

3. 抽象工厂模式抽象工厂模式提供一个接口来创建一系列相关或依赖的对象,而不需要指定具体的类。

抽象工厂模式可以为客户端提供一组相互关联的产品,而不需要关心具体的实现细节。

它常用于创建一系列产品族的场景。

4. 建造者模式建造者模式将一个复杂对象的构建过程与其表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

建造者模式可以通过一步一步地构建对象,灵活地组合各个部分来构建复杂的对象。

它常用于创建复杂的对象,尤其是对象的构建过程比较复杂的场景。

5. 原型模式原型模式通过复制现有对象来创建新的对象,而不需要通过调用构造函数来创建。

原型模式可以提高对象的创建效率,避免重复创建相似的对象。

它常用于创建成本较高的对象或者需要创建大量相似对象的场景。

6. 适配器模式适配器模式将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口,使得原本不兼容的类可以一起工作。

适配器模式可以用来解决接口不兼容或者需要复用现有类的情况。

它常用于系统间接口的转换和现有类的复用。

7. 装饰器模式装饰器模式动态地给一个对象添加额外的职责,同时又不改变其接口。

装饰器模式可以在不修改原有对象的情况下,通过对对象进行包装来扩展其功能。

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开篇-模式和原则正式接触使用设计模式近两年了,一直想写点东西来巩固所学,但是迟迟没有动作,总想时间和见识再多一些的时候再动笔,但是拖得越久越感觉合适的时机永远不会有,只有不断实践才能换来进步,也许再不写就永远也写不出来了,于是我终于开始了。

谈到设计模式,应该还没有人能超越GOF的开山之作,所以谈不上什么创新,归根结底还是重复前人的论述和思想,更多的只能是整理和个人的一些心得体会。

因为从设计模式诞生以来,业界还是发生了很大的变化的,开发工具和开发过程已经更新换代了很多次,所以很多模式在现在已经不是很常用了,这次计划只重点介绍最流行的模式,以后会逐渐补充其它的模式。

(参看下面的提纲)这个系列计划以《Head First Design Patterns》的结构为主线,也可以说是这本书的学习笔记,但是更多的是学习原书循序渐进的讲解方式,再争取加入更多个人的思想和见解,希望最后能引起大家的共鸣。

园子里已经有好几位大侠和前辈写过设计模式系列的文章了,我从他们那曾经吸收了太多的精华,大恩不言谢,我这里还是谢过了。

下面是这个系列的提纲初稿,将来会根据实际情况做适当的增删。

开篇-模式和原则1.鸭子-策略模式2.气象站的故事-观察者模式3.来杯咖啡-装饰者模式4.美味比萨-工厂模式5.巧克力-单件模式6.遥控器-命令模式7.家庭剧院-适配器和门面模式8.好莱坞原则-模板方法模式9.餐厅菜单-迭代器和合成模式10.糖果机-状态模式11.首席代表-代理模式12.鸭子重出江湖-复合使用模式13.用模式思考-与模式相处14.剩下的模式模式:每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的解决方案的核心。

这是关于模式最经典的定义,作者是建筑大师Christopher Alexander。

如果是第一次看到这句话,多数人会觉得有些抽象难懂。

其实“模式”两个字只是一个代号,就像我叫Justin,如果我改叫Tom也没什么问题,只是我更喜欢Justin这个名字,所以从Christopher开始,有了“模式”这个词,人们也都把关于“重复发生的问题的描述和解决办法”统称为模式。

“模式”这个词是不局限于软件开发行业的,它几乎无处不在,它其实就是一种经验的积累,就象大多数人的教育经历都是从小学到初中再到高中再到大学,这也是一种模式,是中国的教育模式;现在越来越火的出国热,也是另一种模式,海外留学模式。

因为GOF的《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书描述的23种经典设计模式,奠定了模式在软件行业的地位,从此人们提到“设计模式”就是默指“面向对象设计模式”,但是如前文所述,模式绝对不局限于软件行业,即使在软件行业,也不局限于GOF描述的23种设计模式,例如最著名的Martin Flower的《企业架构模式》,还有我们常用的MVC、IOC等。

[说到这里,有必要声明一下的是,在该系列文章中,凡提到模式,都是指软件行业的基于GOF的《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书的面向对象设计模式,GRASP模式除外。

]因为模式是一种经验的积累和总结,所以通过模式,我们可以站在巨人的肩膀上去思考问题、解决问题,熟练使用设计模式可以提高我们的工作效率,改善产品质量,最终带来经济效益。

因此对于任何想开发出灵活高效、健壮的软件产品的个人或团体,熟练掌握并正确使用设计模式都是必须掌握的基本技能。

所以,让我们开始吧……要学习设计模式,有些基础知识是我们必须要先知道的,设计模式是关于类和对象的一种高效、灵活的使用方式,也就是说,必须先有类和对象,才能有设计模式的用武之地,否则一切都是空谈,那么类和对象是从那冒出来的呢?这时就需要比23种设计模式更重要更经典的GRASP 模式登场了,嘿嘿,原来这才是老大!GRASP(General Responsibility Assignment Software Patterns),中文名称为“通用职责分配软件模式”,GRASP一共包括9种模式,它们描述了对象设计和职责分配的基本原则。

也就是说,如何把现实世界的业务功能抽象成对象,如何决定一个系统有多少对象,每个对象都包括什么职责,GRASP模式给出了最基本的指导原则。

初学者应该尽快掌握、理解这些原则,因为这是如何设计一个面向对象系统的基础。

可以说,GRASP是学习使用设计模式的基础。

rmation Expert (信息专家)信息专家模式是面向对象设计的最基本原则,是我们平时使用最多,应该跟我们的思想融为一体的原则。

也就是说,我们设计对象(类)的时候,如果某个类拥有完成某个职责所需要的所有信息,那么这个职责就应该分配给这个类来实现。

这时,这个类就是相对于这个职责的信息专家。

例如:常见的网上商店里的购物车(ShopCar),需要让每种商品(SKU)只在购物车内出现一次,购买相同商品,只需要更新商品的数量即可。

如下图:针对这个问题需要权衡的是,比较商品是否相同的方法需要放到那里类里来实现呢?分析业务得知需要根据商品的编号(SKUID)来唯一区分商品,而商品编号是唯一存在于商品类里的,所以根据信息专家模式,应该把比较商品是否相同的方法放在商品类里。

2.Creator (创造者)实际应用中,符合下列任一条件的时候,都应该由类A来创建类B,这时A是B的创建者:a.A是B的聚合b.A是B的容器c.A持有初始化B的信息(数据)d.A记录B的实例e.A频繁使用B如果一个类创建了另一个类,那么这两个类之间就有了耦合,也可以说产生了依赖关系。

依赖或耦合本身是没有错误的,但是它们带来的问题就是在以后的维护中会产生连锁反应,而必要的耦合是逃不掉的,我们能做的就是正确地创建耦合关系,不要随便建立类之间的依赖关系,那么该如何去做呢?就是要遵守创建者模式规定的基本原则,凡是不符合以上条件的情况,都不能随便用A创建B。

例如:因为订单(Order)是商品(SKU)的容器,所以应该由订单来创建商品。

如下图:这里因为订单是商品的容器,也只有订单持有初始化商品的信息,所以这个耦合关系是正确的且没办法避免的,所以由订单来创建商品。

3.Low coupling (低耦合)低耦合模式的意思就是要我们尽可能地减少类之间的连接。

其作用非常重要:a.低耦合降低了因一个类的变化而影响其他类的范围。

b.低耦合使类更容易理解,因为类会变得简单,更内聚。

下面这些情况会造成类A、B之间的耦合:a.A是B的属性b.A调用B的实例的方法c.A的方法中引用了B,例如B是A方法的返回值或参数。

d.A是B的子类,或者A实现了B关于低耦合,还有下面一些基本原则:a.Don’t Talk to Strangers原则:意思就是说,不需要通信的两个对象之间,不要进行无谓的连接,连接了就有可能产生问题,不连接就一了百了啦!b.如果A已经和B有连接,如果分配A的职责给B不合适的话(违反信息专家模式),那么就把B的职责分配给A。

c.两个不同模块的内部类之间不能直接连接,否则必招报应!嘿!例如:Creator模式的例子里,实际业务中需要另一个出货人来清点订单(Order)上的商品(SKU),并计算出商品的总价,但是由于订单和商品之间的耦合已经存在了,那么把这个职责分配给订单更合适,这样可以降低耦合,以便降低系统的复杂性。

如下图:这里我们在订单类里增加了一个TotalPrice()方法来执行计算总价的职责,没有增加不必要的耦合。

4.High cohesion (高内聚)高内聚的意思是给类尽量分配内聚的职责,也可以说成是功能性内聚的职责。

即功能性紧密相关的职责应该放在一个类里,并共同完成有限的功能,那么就是高内聚合。

这样更有利于类的理解和重用,也便于类的维护。

高内聚也可以说是一种隔离,就想人体由很多独立的细胞组成,大厦由很多砖头、钢筋、混凝土组成,每一个部分(类)都有自己独立的职责和特性,每一个部分内部发生了问题,也不会影响其他部分,因为高内聚的对象之间是隔离开的。

例如:一个订单数据存取类(OrderDAO),订单即可以保存为Excel模式,也可以保存到数据库中;那么,不同的职责最好由不同的类来实现,这样才是高内聚的设计,如下图:这里我们把两种不同的数据存储功能分别放在了两个类里来实现,这样如果未来保存到Excel的功能发生错误,那么就去检查OrderDAOExcel类就可以了,这样也使系统更模块化,方便划分任务,比如这两个类就可以分配个不同的人同时进行开发,这样也提高了团队协作和开发进度。

5.Controller (控制器)用来接收和处理系统事件的职责,一般应该分配给一个能够代表整个系统的类,这样的类通常被命名为“XX处理器”、“XX协调器”或者“XX会话”。

关于控制器类,有如下原则:a.系统事件的接收与处理通常由一个高级类来代替。

b.一个子系统会有很多控制器类,分别处理不同的事务。

关于这个模式更详细的论述,请参考《UML和模式应用》第16章。

6.Polymorphism (多态)这里的多态跟OO三大基本特征之一的“多态”是一个意思。

例如:我们想设计一个绘图程序,要支持可以画不同类型的图形,我们定义一个抽象类Shape,矩形(Rectangle)、圆形(Round)分别继承这个抽象类,并重写(override)Shape类里的Draw()方法,这样我们就可以使用同样的接口(Shape抽象类)绘制出不同的图形,如下图:这样的设计更符合高内聚和低耦合原则,虽然后来我们又增加了一个菱形(Diamond)类,对整个系统结构也没有任何影响,只要增加一个继承Shape的类就行了。

7.Pure Fabrication (纯虚构)这里的纯虚构跟我们常说的纯虚构函数意思相近。

高内聚低耦合,是系统设计的终极目标,但是内聚和耦合永远都是矛盾对立的。

高内聚以为这拆分出更多数量的类,但是对象之间需要协作来完成任务,这又造成了高耦合,反过来毅然。

该如何解决这个矛盾呢,这个时候就需要纯虚构模式,由一个纯虚构的类来协调内聚和耦合,可以在一定程度上解决上述问题。

例如:上面多态模式的例子,如果我们的绘图程序需要支持不同的系统,那么因为不同系统的API结构不同,绘图功能也需要不同的实现方式,那么该如何设计更合适呢?如下图:这里我们可以看到,因为增加了纯虚构类AbstractShape,不论是哪个系统都可以通过AbstractShape类来绘制图形,我们即没有降低原来的内聚性,也没有增加过多的耦合,可谓鱼肉和熊掌兼得,哈哈哈!8.Indirection (间接)“间接”顾名思义,就是这个事不能直接来办,需要绕个弯才行。

绕个弯的好处就是,本来直接会连接在一起的对象彼此隔离开了,一个的变动不会影响另一个。

就想我在前面的低耦合模式里说的一样,“两个不同模块的内部类之间不能直接连接”,但是我们可以通过中间类来间接连接两个不同的模块,这样对于这两个模块来说,他们之间仍然是没有耦合/依赖关系的。

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