浅析23种软件设计模式

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常见设计模式及应用场景

常见设计模式及应用场景

常见设计模式及应用场景设计模式是一种解决特定问题的经验总结,可以提高代码的可重用性、可读性和灵活性。

在软件开发过程中,常见的设计模式有23种,下面将对其中的几种常见的设计模式及其应用场景进行介绍。

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

在需要频繁创建和销毁对象的场景下,可以使用单例模式来减少系统开销。

例如,在多线程环境下需要共享某个资源时,通过单例模式可以保证该资源只有一个实例。

2. 工厂模式(Factory Pattern):工厂模式用于创建对象,把实例化对象的过程封装在一个工厂类中。

它解耦了对象的创建和使用,提高了代码的可扩展性。

例如,一个电商平台上有多种类型的商品,可以通过工厂模式根据用户的选择来创建相应类型的商品。

3. 观察者模式(Observer Pattern):观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。

观察者模式适用于对象之间存在一种一对多的关系,并且对象之间需要保持一致。

例如,一个新闻发布系统中,当发布一条新闻时,系统需要通知所有订阅该新闻频道的用户。

4. 策略模式(Strategy Pattern):策略模式定义了一系列可以互相替换的算法,并根据具体情况选择合适的算法。

使用策略模式可以避免使用大量的if-else语句,提高代码的可维护性和扩展性。

例如,在一个电商平台中,根据会员等级的不同,可以采用不同的折扣策略来计算商品的价格。

5. 适配器模式(Adapter Pattern):适配器模式用于将两个不兼容的接口转换为可兼容的接口,使得不同的类可以协同工作。

适配器模式可以增强代码的复用性和灵活性。

例如,一个音频播放器只支持mp3格式的音乐文件,当我们需要播放其他格式的音乐文件时,可以使用适配器模式将不同格式的音乐文件转换为mp3格式。

6. 建造者模式(Builder Pattern):建造者模式可以将创建复杂对象的过程与表示分离,使得同样的创建过程可以创建不同的表示。

简述23种软件设计模式

简述23种软件设计模式

简述23种软件设计模式简述23种软件设计模式⼀、设计模式分类总体来说设计模式分为三⼤类:五种创建型模式: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。

七种结构型模式: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。

⼗⼀种⾏为型模式: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。

⼆、设计模式概述创建型模式1.⼯⼚⽅法模式⼯⼚⽅法模式的创建是因为简单⼯⼚模式有⼀个问题,在简单⼯⼚模式中类的创建依赖⼯⼚类,如果想要拓展程序,必须对⼯⼚类进⾏修改,这违背了开闭原则,所以就出现了⼯⼚⽅法模式,只需要创建⼀个⼯⼚接⼝和多个⼯⼚实现类,⼦类可以⾃⼰决定实例化哪⼀个⼯⼚类,client类针对抽象接⼝进⾏编程,如果需要增加新的功能,继承⼯⼚接⼝,直接增加新的⼯⼚类就可以了,创建过程延迟到⼦类中进⾏,不需要修改之前的代码,满⾜了开闭原则,达到灵活地⽣产多种对象。

2.抽象⼯⼚模式抽象⼯⼚模式是提供⼀个创建⼀系列相关或相互依赖对象的接⼝,⽽⽆需指定它们具体的类。

区别于⼯⼚⽅法模式的地⽅,⼯⼚⽅法模式是创建⼀个⼯⼚,可以实现多种对象;⽽抽象⼯⼚模式是提供⼀个抽象⼯⼚接⼝,⾥⾯定义多种⼯⼚,每个⼯⼚可以⽣产多种对象。

前者的重点在于"怎么⽣产",后者的重点在于"⽣产哪些";前者是⼀个抽象产品类,可以派⽣出多个具体产品类,后者是多个抽象产品类,每个抽象产品类可以派⽣出多个具体产品类;前者的每个具体⼯⼚类只能创建⼀个具体产品类的实例,后者的每个具体⼯⼚类可以创建多个具体产品类的实例。

3.单例模式单例模式能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,同时在类内部创造单⼀对象,通过设置权限,使类外部⽆法再创造对象。

单例对象能保证在⼀个JVM中,该对象只有⼀个实例存在,这样做的好处就在于如果某些类创建⽐较频繁,特别是对于⼀些⼤型的对象,这是⼀笔很⼤的系统开销。

详解23种设计模式

详解23种设计模式

详解23种设计模式设计模式(Design Patterns) ⾸先说⼀下我对设计模式的理解,设计模式是⼀种在软件内部优化代码的技巧。

注意,是代码的内部,也就是在⼀个局部范围内优化设计。

这⼀点和软件的架构是完全不同的,软件架构是全局的优化,讲的是怎么对软件进⾏切分以及对切开之后的内容进⾏重组的⼀个过程。

软件的设计模式强调的是代码,软件架构强调的是结构。

在⾯向对象的编程思想中,这就体现在怎么解决类与类之间的关系。

能处理好类与类之间的关系,优化设计就搞好了。

下⾯这段话是软件设计模式的定义: 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。

毫⽆疑问,设计模式于⼰于他⼈于系统都是多赢的,设计模式使代码编制真正⼯程化,设计模式是软件⼯程的基⽯,如同⼤厦的⼀块块砖⽯⼀样。

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。

设计模式是⼀代⼜⼀代的编程⼤师总结出来的,我们应该重视,不能束之⾼阁,应当合理利⽤。

关键是要搞清楚哪种情况⽤哪种设计模式。

⼀、设计模式的分类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。

(还有⼀种叫简单⼯⼚模式,是⼯⼚模式的变形,不满⾜单⼀职责,设计不太合理,所以就没列出来)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。

⼆、设计模式的七⼤原则设计模式的七⼤原则堪称经典,这七条原则是我们在设计软件的过程中必须准守的,当然不遵守的话,你的⽼板可能就会“嘿嘿”你,你懂得!这七条原则指导了23种设计模式,可以这么说,23种设计模式就是在这七条原则在不同场景之下的应⽤。

23种设计模式全解析

23种设计模式全解析

23种设计模式全解析分类: DesignPattern 2013-06-24 10:56 54864人阅读评论(29) 收藏举报目录(?)[+]一、设计模式的分类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。

其实还有两类:并发型模式和线程池模式。

用一个图片来整体描述一下:二、设计模式的六大原则总原则:开闭原则(Open Close Principle)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,后面的具体设计中我们会提到这点。

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)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。

实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。

而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。

—— From Baidu 百科里氏替换原则中,子类对父类的方法尽量不要重写和重载。

23种设计模式

23种设计模式
之间的访问。
结构图
角色与理解
核心代码
享元模式(FlyweightPattern)(实现对象的复用)
定义
结构图
将系统中细粒度的相同的或者
相似的对象以共享的方式存放
在享元池中供客户端使用。
01
02
角色与理解
03
04
核心代码
代理模式(ProxyPattern)(控制对象的访问)
2014 2015 2016 2017
工厂模式 (Fa ctor yPa t t er n )
简单工厂模式 (SimpleFactor
yPattern)
工厂方法模式 (Factor yM eth
odPattern)
抽象工厂模式 (AbstractFact
or yPa tter n )
简单工厂模式(SimpleFactor yPattern)
04 核心代 码
建造者模式(BuilderPattern)(复杂对象的构建)
定义
结构图
将一个复杂对象的构建与它
的表示分离,使同样的构建 过程可以创建不同的表示
01
02
角色与理解
03
04
核心代码
结构型 (StructuralPatter ns)
适配器模式(AdapterPattern)(不兼容结构的协调)
定义
通过一个代理对象或者占位符来控制对原对象的访问。
结构图
角色与理解
核心代码
行为型 (BehavioralPatte rns)
责任链模式 (ChainOfResponsibilityPatter n)(请求的链式处理)
定义 将请求发送者和请求接受者解
耦,让请求的接受者形成链式操 作,所有人都能够接受接受到请 求,直到有人处理请求。

浅析23种软件设计模式

浅析23种软件设计模式

浅析23种软件设计模式1、工厂模式:客户类和工厂类分开。

消费者任何时候需要某种产品,只需向工厂请求即可。

消费者无须修改就可以接纳新产品。

缺点是当产品修改时,工厂类也要做相应的修改。

如:如何创建及如何向客户端提供。

2、建造模式:将产品的内部表象和产品的生成过程分割开来,从而使一个建造过程生成具有不同的内部表象的产品对象。

建造模式使得产品内部表象可以独立的变化,客户不必知道产品内部组成的细节。

建造模式可以强制实行一种分步骤进行的建造过程。

3、工厂方法模式: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: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。

5、单例模式:单例模式确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例单例模式。

单例模式只应在有真正的“单一实例”的需求时才可使用。

6、适配器(变压器)模式:把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口,从而使原本因接口原因不匹配而无法一起工作的两个类能够一起工作。

适配类可以根据参数返还一个合适的实例给客户端。

7、桥梁模式: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: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。

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。

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指面向对象编程中,经过多次验证、被广泛接受的代码实现方法。

这些设计模式可以帮助开发者更快地解决问题,提高代码的可读性、可维护性、可扩展性。

目前,常用的设计模式有23种。

下面,我们来详细介绍一下这23种设计模式。

1. 单例模式(Singleton)单例模式是一种只允许生成一个实例的模式。

在实例化对象时,单例模式的生成过程比较特殊,需要先判断该类是否已经实例化过,如果已经实例化,则直接返回已有的实例对象,否则再进行实例化。

2. 工厂模式(Factory)工厂模式是一种生产对象实例的设计模式。

它将对象实例的生成过程封装在一个工厂类中,客户端需要对象时,只需要调用工厂类中对应的方法即可。

3. 抽象工厂模式(Abstract Factory)抽象工厂模式是一种扩展了工厂模式的模式。

它可以生成一系列相关或相互依赖的对象实例。

具体实现时,通常需要定义一个抽象工厂类和一些具体工厂类,来生产各种相关的对象实例。

4. 建造者模式(Builder)建造者模式是一种用于构建复杂对象的模式。

它将一个复杂对象的构建过程分解成多个简单的步骤,然后通过一个指挥者来管理这些步骤的执行,最终构建出一个复杂的对象。

5. 原型模式(Prototype)原型模式是一种通过复制已有对象来创建新对象的模式。

一般来说,系统中的对象包含大量相同或相似的部分,通过复制对象可以帮助我们节省生成对象的时间和资源。

6. 适配器模式(Adapter)适配器模式是一种将不兼容接口转换为兼容接口的模式。

具体实现时,需要定义一个适配器类,该类实现了客户端所期望的接口,而且还包装了原有不兼容的接口,使其能够兼容客户端期望的接口。

7. 桥接模式(Bridge)桥接模式是一种将抽象部分与其实现部分分离开来的模式。

具体实现时,需要定义抽象部分和实现部分的接口,然后定义一个桥接类,将抽象部分和实现部分联系起来。

8. 组合模式(Composite)组合模式是一种将具有相同属性和方法的对象组合成树形结构的模式。

23种设计模式--轻松扯淡理解方式

23种设计模式--轻松扯淡理解方式

工厂模式,工厂方法模式,单例模式,外观(Facade)模式,观察者(Observer)模式,桥接(Bridge)模式都是比较常用的,不同的项目有不同的设计方向,可以参考的设计模式也不尽相同,没有定数,只是上面这几个模式用的比较多一些。

其他的模式我找了一下,都列出来了。

1、FACTORY—追MM少不了请吃饭了,麦当劳的鸡翅和肯德基的鸡翅都是MM爱吃的东西,虽然口味有所不同,但不管你带MM去麦当劳或肯德基,只管向服务员说“来四个鸡翅”就行了。

麦当劳和肯德基就是生产鸡翅的Factory工厂模式:客户类和工厂类分开。

消费者任何时候需要某种产品,只需向工厂请求即可。

消费者无须修改就可以接纳新产品。

缺点是当产品修改时,工厂类也要做相应的修改。

如:如何创建及如何向客户端提供。

2、BUILDER—MM最爱听的就是“我爱你”这句话了,见到不同地方的MM,要能够用她们的方言跟她说这句话哦,我有一个多种语言翻译机,上面每种语言都有一个按键,见到MM我只要按对应的键,它就能够用相应的语言说出“我爱你”这句话了,国外的MM也可以轻松搞掂,这就是我的“我爱你”builder。

(这一定比美军在伊拉克用的翻译机好卖)建造模式:将产品的内部表象和产品的生成过程分割开来,从而使一个建造过程生成具有不同的内部表象的产品对象。

建造模式使得产品内部表象可以独立的变化,客户不必知道产品内部组成的细节。

建造模式可以强制实行一种分步骤进行的建造过程。

3、FACTORY METHOD—请MM去麦当劳吃汉堡,不同的MM有不同的口味,要每个都记住是一件烦人的事情,我一般采用Factory Method模式,带着MM到服务员那儿,说“要一个汉堡”,具体要什么样的汉堡呢,让MM直接跟服务员说就行了。

工厂方法模式: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。

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。

软件开发的23种设计模式

软件开发的23种设计模式

软件开发的23种设计模式 ⼆⼗三种设计模式1.单例模式(Singleton Pattern)定义:Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.(确保某⼀个类只有⼀个实例,⽽且⾃⾏实例化并向整个系统提供这个实例。

)通⽤代码:(是线程安全的)public class Singleton {private static final Singleton singleton = new Singleton();//限制产⽣多个对象private Singleton(){}//通过该⽅法获得实例对象public static Singleton getSingleton(){return singleton;}//类中其他⽅法,尽量是staticpublic static void doSomething(){}}使⽤场景:●要求⽣成唯⼀序列号的环境;●在整个项⽬中需要⼀个共享访问点或共享数据,例如⼀个Web页⾯上的计数器,可以不⽤把每次刷新都记录到数据库中,使⽤单例模式保持计数器的值,并确保是线程安全的;●创建⼀个对象需要消耗的资源过多,如要访问IO和数据库等资源;●需要定义⼤量的静态常量和静态⽅法(如⼯具类)的环境,可以采⽤单例模式(当然,也可以直接声明为static的⽅式)。

线程不安全实例:public class Singleton {private static Singleton singleton = null;//限制产⽣多个对象private Singleton(){}//通过该⽅法获得实例对象public static Singleton getSingleton(){if(singleton == null){singleton = new Singleton();}return singleton;}}解决办法:在getSingleton⽅法前加synchronized关键字,也可以在getSingleton⽅法内增加synchronized来实现。

浅析23种软件设计模式

浅析23种软件设计模式

浅析23种软件设计模式软件设计模式是解决特定问题的一种经过验证的解决方案。

它们是开发者在软件设计过程中基于经验总结出来的最佳实践。

《设计模式》一书中总结了23种常见的软件设计模式,本文将对这23种模式进行浅析。

一、创建型模式1. 单例模式(Singleton Pattern):确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。

常用于线程池、数据库连接等需要全局唯一实例的场景。

2. 工厂模式(Factory Pattern):通过工厂类创建对象,将对象的创建与使用分离,提供了一种统一的接口来创建各种不同类型的对象。

3. 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无须指定它们具体的类。

4. 建造者模式(Builder Pattern):将一个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。

5. 原型模式(Prototype Pattern):通过克隆对象来创建新的对象,避免了通过new关键字创建对象的开销。

二、结构型模式6. 适配器模式(Adapter Pattern):将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口,使得原本因接口不兼容而不能在一起工作的类可以一起工作。

7. 桥接模式(Bridge Pattern):将抽象与实现分离,使它们可以独立变化。

通过组合的方式来实现类之间的关系。

9. 装饰器模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象添加一些额外的职责,同时不改变其原有的结构。

10. 外观模式(Facade Pattern):为一组复杂的子系统提供一个更高级别的接口,简化对子系统的访问。

11. 享元模式(Flyweight Pattern):运用共享技术来有效支持大量细粒度对象的复用。

12. 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。

三、行为型模式13. 模板方法模式(Template Method Pattern):定义一个操作中的算法框架,将一些步骤延迟到子类中实现。

设计模式分为三大类23种(单例模式)

设计模式分为三大类23种(单例模式)

设计模式分为三⼤类23种(单例模式)1) 创建型模式:单例模式、抽象⼯⼚模式、原型模式、建造者模式、⼯⼚模式。

2) 结构型模式:适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式。

3) ⾏为型模式:模版⽅法模式、命令模式、访问者模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式(Interpreter模式)、状态模式、策略模式、职责链模式(责任链模式)。

单例模式:定义: 所谓类的单例设计模式,就是采取⼀定的⽅法保证在整个的软件系统中,对某个类只能存在⼀个对象实例,并且该类只提供⼀个取得其对象实例的⽅法(静态⽅法)单例模式有⼋种⽅式:1) 饿汉式(静态常量)2) 饿汉式(静态代码块)3) 懒汉式(线程不安全)4) 懒汉式(线程安全,同步⽅法)5) 懒汉式(线程安全,同步代码块)6) 双重检查7) 静态内部类8) 枚举1. 饿汉式(静态常量)步骤如下:1) 构造器私有化 (防⽌new )2) 类的内部创建对象3) 向外暴露⼀个静态的公共⽅法。

getInstance4) 代码实现优缺点说明:1) 优点:这种写法⽐较简单,就是在类装载的时候就完成实例化。

避免了线程同步问题。

2) 缺点:在类装载的时候就完成实例化,没有达到Lazy Loading的效果。

如果从始⾄终从未使⽤过这个实例,则会造成内存的浪费3) 这种⽅式基于classloder机制避免了多线程的同步问题,不过,instance在类装载时就实例化,在单例模式中⼤多数都是调⽤getInstance⽅法,但是导致类装载的原因有很多种,因此不能确定有其他的⽅式(或者其他的静态⽅法)导致类装载,这时候初始化instance就没有达到lazy loading的效果4) 结论:这种单例模式可⽤,可能造成内存浪费 2 饿汉式(静态代码块)应⽤实例优缺点说明:1) 这种⽅式和上⾯的⽅式其实类似,只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中,也是在类装载的时候,就执⾏静态代码块中的代码,初始化类的实例。

23种编程设计模式

23种编程设计模式

23种编程设计模式编程设计模式是在软件开发过程中经过实践验证的解决问题的方案,它们是解决常见问题的模板。

在设计模式的指导下,开发人员可以更加高效地开发出可维护、可扩展的软件。

本文将介绍23种常见的编程设计模式。

1.创建型模式:-工厂方法模式:当需要创建复杂对象时,通过工厂方法来解决对象的创建问题,将具体对象的创建延迟到子类中。

-抽象工厂模式:提供一个接口,用于创建一系列相关或相互依赖的对象,而不需要指定具体类。

-单例模式:确保类只有一个实例,并提供一个全局访问点。

-原型模式:通过复制现有对象的方式,创建新的对象。

2.结构型模式:-适配器模式:将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口,使得原本因接口不兼容而无法工作的类可以一起工作。

-桥接模式:将抽象部分与它们的实现部分分离,以便二者可以独立地变化。

-组合模式:将对象组合成树形结构以表示“整体-部分”层次结构。

-装饰器模式:动态地给对象添加一些额外的职责,而不需要修改其原始类的代码。

-外观模式:提供一个统一的接口,用于访问子系统中一群接口的功能。

-享元模式:通过共享对象来减少内存使用量。

-代理模式:为其他对象提供一个代理,以控制对这个对象的访问。

3.行为型模式:-责任链模式:将请求的发送者和接收者解耦。

-命令模式:将请求封装成一个对象,从而允许参数化对客户端不同的请求、排队或记录请求日志,以及支持可撤消的操作。

-解释器模式:定义一个语言的文法,并且建立一个解释器来解释该语言中的句子。

-迭代器模式:提供一种顺序访问聚合对象中各个元素的方法,而又不暴露聚合对象的内部表示。

-中介者模式:用一个中介对象来封装一系列的对象交互。

-备忘录模式:在不违背封装原则的前提下,保存对象内部状态的快照,以便在将来需要时恢复到该状态。

-观察者模式:定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便当一个对象的状态发生变化时,所有依赖它的对象都得到通知。

-状态模式:允许对象在其内部状态改变时改变它的行为。

软件设计常见的23种设计模式

软件设计常见的23种设计模式

软件设计常见的23种设计模式 在现代软件开发当中,设计模式起到⾄关重要的作⽤。

尤其是⾃从⾯向对象的语⾔普遍使⽤以后,促成了团队合作设计的热潮,⽽在此时,没有⼀个好的设计模式,软件设计⼏乎成了不可能完成的任务。

⼀般模式有4个基本要素:模式名称(pattern name)、问题(problem)、解决⽅案(solution)、效果(consequences)。

常见23种模式概述: 1)抽象⼯⼚模式(Abstract Factory):提供⼀个创建⼀系列相关或相互依赖对象的接⼝,⽽⽆需指定它们具体的类。

2)适配器模式(Adapter):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类可以⼀起⼯作。

3)桥梁模式(Bridge):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。

4)建造模式(Builder):将⼀个复杂对象的构建与它的表⽰分离,使同样的构建过程可以创建不同的表⽰。

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

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。

6)命令模式(Command):将⼀个请求封装为⼀个对象,从⽽可⽤不同的请求对客户进⾏参数化;对请求排队或记录请求⽇志,以及⽀持可取消的操作。

7)合成模式(Composite):将对象组合成树形结构以表⽰“部分-整体”的层次结构。

它使得客户对单个对象和复合对象的使⽤具有⼀致性。

8)装饰模式(Decorator):动态地给⼀个对象添加⼀些额外的职责。

就扩展功能⽽⾔,它能⽣成⼦类的⽅式更为灵活。

9)门⾯模式(Facade):为⼦系统中的⼀组接⼝提供⼀个⼀致的界⾯,门⾯模式定义了⼀个⾼层接⼝,这个接⼝使得这⼀⼦系统更加容易使⽤。

10)⼯⼚⽅法(Factory Method):定义⼀个⽤于创建对象的接⼝,让⼦类决定将哪⼀个类实例化。

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浅析23种软件设计模式1、工厂模式(Factory Pattern):客户类和工厂类分开。

消费者任何时候需要某种产品,只需向工厂请求即可。

消费者无须修改就可以接纳新产品。

缺点是当产品修改时,工厂类也要做相应的修改。

如:如何创建及如何向客户端提供。

工厂模式(Factory Pattern)是Java 中最常用的设计模式之一。

这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

意图:定义一个创建对象的接口,让其子类自己决定实例化哪一个工厂类,工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决:主要解决接口选择的问题。

何时使用:我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决:让其子类实现工厂接口,返回的也是一个抽象的产品。

关键代码:创建过程在其子类执行。

应用实例: 1、您需要一辆汽车,可以直接从工厂里面提货,而不用去管这辆汽车是怎么做出来的,以及这个汽车里面的具体实现。

2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点: 1、一个调用者想创建一个对象,只要知道其名称就可以了。

2、扩展性高,如果想增加一个产品,只要扩展一个工厂类就可以。

3、屏蔽产品的具体实现,调用者只关心产品的接口。

缺点:每次增加一个产品时,都需要增加一个具体类和对象实现工厂,使得系统中类的个数成倍增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,同时也增加了系统具体类的依赖。

这并不是什么好事。

使用场景: 1、日志记录器:记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等,用户可以选择记录日志到什么地方。

2、数据库访问,当用户不知道最后系统采用哪一类数据库,以及数据库可能有变化时。

3、设计一个连接服务器的框架,需要三个协议,"POP3"、"IMAP"、"HTTP",可以把这三个作为产品类,共同实现一个接口。

注意事项:作为一种创建类模式,在任何需要生成复杂对象的地方,都可以使用工厂方法模式。

有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式,而简单对象,特别是只需要通过new 就可以完成创建的对象,无需使用工厂模式。

如果使用工厂模式,就需要引入一个工厂类,会增加系统的复杂度。

2、建造模式(Builder Pattern):将产品的内部表象和产品的生成过程分割开来,从而使一个建造过程生成具有不同的内部表象的产品对象。

建造模式使得产品内部表象可以独立的变化,客户不必知道产品内部组成的细节。

建造模式可以强制实行一种分步骤进行的建造过程。

3、工厂方法模式: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: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。

5、单例模式:单例模式确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例单例模式。

单例模式只应在有真正的“单一实例”的需求时才可使用。

单例模式(Singleton Pattern)是Java 中最简单的设计模式之一。

这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。

这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。

注意:1、单例类只能有一个实例。

2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。

3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

意图: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。

主要解决:一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

何时使用:当您想控制实例数目,节省系统资源的时候。

如何解决:判断系统是否已经有这个单例,如果有则返回,如果没有则创建。

关键代码:构造函数是私有的。

应用实例: 1、一个党只能有一个主席。

2、Windows 是多进程多线程的,在操作一个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象,所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。

3、一些设备管理器常常设计为单例模式,比如一个电脑有两台打印机,在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。

优点: 1、在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。

2、避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。

缺点:没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化。

使用场景: 1、要求生产唯一序列号。

2、WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。

3、创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如I/O 与数据库的连接等。

注意事项:getInstance() 方法中需要使用同步锁synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成instance 被多次实例化。

6、适配器(变压器)模式:把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口,从而使原本因接口原因不匹配而无法一起工作的两个类能够一起工作。

适配类可以根据参数返还一个合适的实例给客户端。

7、桥梁模式: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: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。

9、装饰模式:装饰模式以对客户端透明的方式扩展对象的功能,是继承关系的一个替代方案,提供比继承更多的灵活性。

动态给一个对象增加功能,这些功能可以再动态的撤消。

增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能。

10、门面模式:外部与一个子系统的通信必须通过一个统一的门面对象进行。

门面模式提供一个高层次的接口,使得子系统更易于使用。

每一个子系统只有一个门面类,而且此门面类只有一个实例,也就是说它是一个单例模式。

但整个系统可以有多个门面类。

11、享元模式:FL YWEIGHT在拳击比赛中指最轻量级。

享元模式以共享的方式高效的支持大量的细粒度对象。

享元模式能做到共享的关键是区分内蕴状态和外蕴状态。

内蕴状态存储在享元内部,不会随环境的改变而有所不同。

外蕴状态是随环境的改变而改变的。

外蕴状态不能影响内蕴状态,它们是相互独立的。

将可以共享的状态和不可以共享的状态从常规类中区分开来,将不可以共享的状态从类里剔除出去。

客户端不可以直接创建被共享的对象,而应当使用一个工厂对象负责创建被共享的对象。

享元模式大幅度的降低内存中对象的数量。

12、代理模式:代理模式给某一个对象提供一个代理对象,并由代理对象控制对源对象的引用。

代理就是一个人或一个机构代表另一个人或者一个机构采取行动。

某些情况下,客户不想或者不能够直接引用一个对象,代理对象可以在客户和目标对象直接起到中介的作用。

客户端分辨不出代理主题对象与真实主题对象。

代理模式可以并不知道真正的被代理对象,而仅仅持有一个被代理对象的接口,这时候代理对象不能够创建被代理对象,被代理对象必须有系统的其他角色代为创建并传入。

13、责任链模式:在责任链模式中,很多对象由每一个对象对其下家的引用而接起来形成一条链。

请求在这个链上传递,直到链上的某一个对象决定处理此请求。

客户并不知道链上的哪一个对象最终处理这个请求,系统可以在不影响客户端的情况下动态的重新组织链和分配责任。

处理者有两个选择:承担责任或者把责任推给下家。

一个请求可以最终不被任何接收端对象所接受。

14、命令模式:命令模式把一个请求或者操作封装到一个对象中。

命令模式把发出命令的责任和执行命令的责任分割开,委派给不同的对象。

命令模式允许请求的一方和发送的一方独立开来,使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口,更不必知道请求是怎么被接收,以及操作是否执行,何时被执行以及是怎么被执行的。

系统支持命令的撤消。

15、解释器模式:给定一个语言后,解释器模式可以定义出其文法的一种表示,并同时提供一个解释器。

客户端可以使用这个解释器来解释这个语言中的句子。

解释器模式将描述怎样在有了一个简单的文法后,使用模式设计解释这些语句。

在解释器模式里面提到的语言是指任何解释器对象能够解释的任何组合。

在解释器模式中需要定义一个代表文法的命令类的等级结构,也就是一系列的组合规则。

每一个命令对象都有一个解释方法,代表对命令对象的解释。

命令对象的等级结构中的对象的任何排列组合都是一个语言。

16、迭代子模式:迭代子模式可以顺序访问一个聚集中的元素而不必暴露聚集的内部表象。

多个对象聚在一起形成的总体称之为聚集,聚集对象是能够包容一组对象的容器对象。

迭代子模式将迭代逻辑封装到一个独立的子对象中,从而与聚集本身隔开。

迭代子模式简化了聚集的界面。

每一个聚集对象都可以有一个或一个以上的迭代子对象,每一个迭代子的迭代状态可以是彼此独立的。

迭代算法可以独立于聚集角色变化。

17、调停者模式:调停者模式包装了一系列对象相互作用的方式,使得这些对象不必相互明显作用。

从而使他们可以松散偶合。

当某些对象之间的作用发生改变时,不会立即影响其他的一些对象之间的作用。

保证这些作用可以彼此独立的变化。

调停者模式将多对多的相互作用转化为一对多的相互作用。

调停者模式将对象的行为和协作抽象化,把对象在小尺度的行为上与其他对象的相互作用分开处理。

18、备忘录模式:备忘录对象是一个用来存储另外一个对象内部状态的快照的对象。

备忘录模式的用意是在不破坏封装的条件下,将一个对象的状态捉住,并外部化,存储起来,从而可以在将来合适的时候把这个对象还原到存储起来的状态。

19、观察者模式:观察者模式定义了一种一队多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。

这个主题对象在状态上发生变化时,会通知所有观察者对象,使他们能够自动更新自己。

20、状态模式: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。

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