《Java设计模式》PPT课件

ConcreteProduct1
ConcreteProduct2
工厂模式---工厂方法
工厂方法模式特点
优点：
✓ 多态性：客户代码可以做到与特定应用无关，适用于任何实体类。 ✓ 子类提供挂钩。基类为工厂方法提供缺省实现，子类可以重写新的实现，也可以继承父
类的实现。-- 加一层间接性，增加了灵活性 ✓ 连接并行的类层次结构。 ✓ 良好的封装性，代码结构清晰。 ✓ 扩展性好，在增加产品类的情况下，只需要适当修改具体的工厂类或扩展一个工厂类，
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
面向对象设计原则
单一职责原则（SRP）
对于单一职责原则，其核心思想为：一个类，最好只做一件事， 只有一个引起它的变化。单一职责原则可以看做是低耦合、高内 聚在面向对象原则上的引申，将职责定义为引起变化的原因，以 提高内聚性来减少引起变化的原因。职责过多，可能引起它变化 的原因就越多，这将导致职责依赖，相互之间就产生影响，从而 大大损伤其内聚性和耦合度。通常意义下的单一职责，就是指只 有一种单一功能，不要为类实现过多的功能点，以保证实体只有 一个引起它变化的原因。 专注，是一个人优良的品质；同样的，单一也是一个类的优 良设计。交杂不清的职责将使得代码看起来特别别扭牵一发而动 全身，有失美感和必然导致丑陋的系统错误风险。
工厂模式--- 抽象工厂
抽象工厂特点
优点：
✓ 分离了具体的类，一个工厂封装创建产品对象的责任和过程，它将客 户与类的实现分离
✓ 易于交换产品系列，只需改变具体的工厂就可以使用不同的产品配置。 ✓ 有利于产品的一致性，当一个系列中的产品对象被设计成一起工作时，
一个应用一次只能使用同一个系列中的对象。
Java设计模式
——钱江
Java设计模式
软件设计模式基础 面向对象设计原则 创建模式 结构模式 行为模式
软件设计模式基础
什么是设计模式
✓ 广义讲，软件设计模式是可解决一类软件问题并能重 复使用的软件设计方案
✓ 狭义讲，设计模式是对被用来在特定场景下解决一般 设计问题的类和相互通信的对象的描述。是在类和对 象的层次描述的可重复使用的软件设计问题的解决方 案
“需求总是变化”没有不变的软件，所以就需要用封闭开放原则来封闭 变化满足需求，同时还能保持软件内部的封装体系稳定，不被需求的变 化影响。
面向对象设计原则
依赖倒转原则（DIP） 依赖倒置原则其核心思想是：依赖于抽象。具体而言就是高层模块不依 赖于底层模块，二者都同依赖于抽象；抽象不依赖于具体，具体依赖于 抽象。 依赖一定会存在于类与类、模块与模块之间。当两个模块之间存在紧密 的耦合关系时，最好的方法就是分离接口和实现：在依赖之间定义一个 抽象的接口使得高层模块调用接口，而底层模块实现接口的定义，以此 来有效控制耦合关系，达到依赖于抽象的设计目标。 抽象的稳定性决定了系统的稳定性，因为抽象是不变的，依赖于抽象是 面向对象设计的精髓，也是依赖倒置原则的核心。 依赖于抽象是一个通用的原则，而某些时候依赖于细节则是在所难免的， 必须权衡在抽象和具体之间的取舍，方法不是一层不变的。依赖于抽象， 就是对接口编程，不要对实现编程。
软件设计模式基础
如何描述设计模式
模式名和分类：模式名简介的描述了模式的本质。 意图：设计模式是做什么的？它的基本原理和意图是什么？它解
决的是什么样的特定设计问题？ 别名：模式的其他名称 动机：说明一个设计问题以及如何用模式中的类、对象来解决该
问题的特定情景 适用性：什么情况下可以使用该设计模式？该模式可用来改进哪
面向对象设计原则
接口隔离原则（ISP）
对于接口隔离原则，其核心思想是：使用多个小的专门的接口，而不要使用一个 大的总接口。具体而言，接口隔离原则体现在：接口应该是内聚的，应该避免 “胖”接口。一个类对另外一个类的依赖应该建立在最小的接口上，不要强迫依 赖不用的方法，这是一种接口污染。
接口有效地将细节和抽象隔离，体现了对抽象编程的一切好处，接口隔离强调接 口的单一性。而胖接口存在明显的弊端，会导致实现的类型必须完全实现接口的 所有方法、属性等；而某些时候，实现类型并非需要所有的接口定义，在设计上 这是“浪费”，而且在实施上这会带来潜在的问题，对胖接口的修改将导致一连 串的客户端程序需要修改，有时候这是一种灾难。在这种情况下，将胖接口分解 为多个特点的定制化方法，使得客户端仅仅依赖于它们的实际调用的方法，从而 解除了客户端不会依赖于它们不用的方法。
✓ 简单工厂模式实现了对责任的分割。
缺点：
✓ 当产品类有复杂的多层次等级结构时，工厂类只有它自己。以不变应万变。 ✓ 模式中工厂类集中了所有的产品创建逻辑，形成一个无所不知的全能类。 ✓ 将多个创建逻辑放在一个类中，当产品类有不同接口种类时，工厂类需要判
断在什么时候创建某种产品，使得系统在将来进行功能扩展时较为困难。 ✓ 该模式采用静态方法作为工厂方法，而静态方法无法由子类继承，因此工厂
分离的手段主要有以下两种：1、委托分离，通过增加一个新的类型来委托客户的 请求，隔离客户和接口的直接依赖，但是会增加系统的开销。2、多重继承分离， 通过接口多继承来实现客户的需求，这种方式是较好的。
面向对象设计原则
里氏代换原则（LSP）
里氏替换原则核心思想是：子类必须能够替换其基类。这一思想体现为对继承机 制的约束规范，只有子类能够替换基类时，才能保证系统在运行期内识别子类， 这是保证继承复用的基础。在父类和子类的具体行为中，必须严格把握继承层次 中的关系和特征，将基类替换为子类，程序的行为不会发生任何变化。同时，这 一约束反过来则是不成立的，子类可以替换基类，但是基类不一定能替换子类。
工厂模式
抽象工厂UML
<<interface>> Creator
+factoryA(): ProductA +factoryB(): ProductB
ConcreteCreator1
+factoryA(): ProductA +factoryB(): ProductB
<<create>>
<<create>>
1. 对扩展开放，意味着有新的需求或变化时，可以对现有代码进行扩展，以适应新的情况 2. 对修改封闭，意味着类一旦设计完成，就可以独立完成其工作，而不要对其进行任何尝
试的修改。
实现开放封闭原则的核心思想就是对抽象编程，而不对具体编程，因为 抽象相对稳定。让类依赖于固定的抽象，所以修改就是封闭的；而通过 面向对象的继承和多态机制，又可以实现对抽象类的继承，通过覆写其 方法来改变固有行为，实现新的拓展方法，所以就是开放的。
工厂模式---简单工厂
简单工厂UML
<<interface>> Product
Creator +factory(): Product
<<create>>
ConcreteProduct
工厂模式---简单工厂
简单工厂模式特点
优点：
✓ 模式的核心是工厂类，该类中含有必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创 建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅 负责“消费”产品。
角色无法形成基于继承的等级结构。
工厂模式---工厂方法
工厂方法UML
<<interface>> Creator
+factory(): Product
<<create>>
<<interface>> Product
ConcreteCreator1 +factory(): Product
ConcreteCreator2 +factory(): Product
✓ 模式体现的是程序整体的构思，所以有时候它也会出 现在分析或者是概要设计阶段
✓ 模式的核心思想是通过增加抽象层，把变化部分从那 些不变部分里分离出来
软件设计模式基础
模式的基本要素
✓ 模式名称(Pattern Name) ✓ 问题(Problem)：描述应该在何时使用模式。解释了设
计问题和问题存在的前因后果,可能还描述模式必须满 足的先决条件 ✓ 解决方案(Solution)：描述了设计的组成成分、相互 关系及各自的职责和协作方式。模式就像一个模板， 可应用于多种场合，所以解决方案并不描述一个具体 的设计或实现，而是提供设计问题的抽象描述和解决 问题所采用的元素组合（类和对象） ✓ 效果(consequences )：描述模式的应用效果及使用模 式应权衡的问题
ConcreteCreator2 +factoryA(): ProductA +factoryB(): ProductB
<<interface>> ProductA
ProductA1 <<create>>
ProductB1
<<create>>
ProductA2 ProductB2
<<interface>> ProductB
以及是否存在某些特定于实现语言的问题 代码示例：用来说明怎样实现该模式的代码片段 已知应用：实际系统中发现的模式的例子 相关模式：与这个模式紧密相关的模式有哪些？其不同之处是什
么？这个模式应与哪些其他模式一起使用？
动手实践
从两幅扑克牌中任意抽取10张牌，打印出相同的牌
面向对象设计原则
面向对象设计原则
些不良设计？如何识别这些情况？ 结构：采用对象建模技术对模式中的类进行图形描述 参与者：指设计模式中的类和(或)对象以及它们各自的职责
软件设计模式基础
如何描述设计模式
协作：模式的参与者如何协作以实现其职责 效果：模式如何支持其目标？使用模式的效果和所需做的权衡取