软件设计模式ch3装饰者模式
java最常用的六种设计模式及举例
java最常用的六种设计模式及举例设计模式是在软件开发过程中经验总结的一种编码和设计方式,它们可以帮助我们更好地组织代码,提高代码的可维护性和可复用性。
下面是 Java 中最常用的六种设计模式及其举例:1. 单例模式: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。
典型的例子是 `ng.Runtime` 类,在整个 JVM 中只有一个运行时实例。
2. 工厂模式:工厂模式通过一个工厂类来创建其他类的对象,将对象的创建和使用分离,降低了代码的耦合度。
比如,`java.util.Calendar` 类使用了工厂模式来创建 `Calendar` 对象,其中的 `getInstance()` 方法返回一个 `Calendar` 实例。
3. 观察者模式:观察者模式定义了对象之间的一对多的依赖关系,当一个对象状态发生改变时,其相关依赖对象会收到通知并自动更新。
一个典型的例子是使用 `java.util.Observable` 类和 `java.util.Observer`接口进行监听和通知。
4. 装饰者模式:装饰者模式通过动态地将新功能附加到对象上,为对象提供了灵活的扩展方式,不需要修改原始对象的结构。
比如,`java.io` 包中的各种装饰者类可以用来扩展输入输出功能。
5. 策略模式:策略模式定义了一组算法,并将每个算法封装到可互换的对象中,使得算法的变化不会影响到使用算法的客户端。
一个常见的例子是使用 `parator` 接口来实现不同的比较策略。
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。
比如,`java.util.Arrays` 类中的 `asList()` 方法返回的是一个适配器,可以将数组转换成 List。
通过学习这些设计模式,我们可以更好地组织和设计代码,提高代码的可读性和可维护性。
在实际的开发中,我们可以针对具体的需求选择合适的设计模式,并根据需要进行一定的修改和定制。
软件开发中的设计模式及其应用
软件开发中的设计模式及其应用设计模式是由四人带领的软件开发者团队在1994年《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书中提出的。
设计模式是一种被证明有效的解决方案,用于解决面向对象软件设计中的常见问题。
这些模式已被广泛应用于软件开发领域,并被证明可提高软件开发的效率和可重用性。
本文将介绍其中的几种常见设计模式及其应用,以供软件开发者参考。
1.工厂模式工厂模式是一种创建型模式,它提供了一个通用的接口,用于创建对象。
通过使用工厂模式,我们可以隐藏创建对象的实现细节,使得客户端代码无需知道要实例化哪个类。
应用:在开发过程中,我们通常会遇到许多场景需要创建多个对象,而这些对象的创建逻辑可能比较复杂。
在这种情况下,我们可以使用工厂模式来将复杂的对象创建流程进行封装,以简化客户端的代码。
2.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,并提供全局访问点来访问该实例。
单例模式可以有效地控制全局资源的使用,避免重复创建对象。
应用:单例模式通常适用于多个客户端需要共享相同的资源的情况,例如配置文件、数据库连接对象等全局性的资源。
通过使用单例模式,我们可以避免频繁创建对象,提高资源利用率。
3.装饰器模式装饰器模式是一种结构型模式,它可以在不修改原始对象的情况下,动态地为对象添加新的功能。
装饰器模式通过包装一个对象来扩展其功能,可以灵活地在运行时添加和删除功能。
应用:装饰器模式通常适用于需要动态地扩展对象功能的场景。
例如,我们可以使用装饰器模式为原本只有基本功能的类添加其他功能,例如添加日志记录、性能统计、缓存等。
4.观察者模式观察者模式是一种行为型模式,它定义了一种对象间的一对多依赖关系,使得当其中一个对象发生改变时,所有依赖它的对象都会收到通知,并自动更新。
观察者模式使得对象之间的关系更加松散,增强了对象的可重用性和可扩展性。
应用:在开发过程中,我们经常遇到需要通知其他对象状态变化的场景。
例如,当一份数据更新时,我们需要将此更新通知给其他相关的对象。
软件开发中的设计模式有哪些
软件开发中的设计模式有哪些在软件开发的领域中,设计模式就像是一套经过实践检验的解决方案,帮助开发者更高效、更优雅地解决常见的问题。
它们是软件开发中的宝贵经验总结,为构建可维护、可扩展和灵活的软件系统提供了有力的支持。
接下来,让我们一起探索一下软件开发中常见的设计模式。
一、创建型设计模式1、单例模式(Singleton Pattern)单例模式确保一个类只有一个实例存在,并提供一个全局访问点来获取该实例。
这在某些情况下非常有用,比如一个系统中只需要一个数据库连接池或者一个日志记录器。
想象一下,如果多个线程同时创建多个数据库连接池实例,不仅会浪费资源,还可能导致混乱。
通过单例模式,我们可以保证只有一个实例存在,有效地管理资源。
2、工厂模式(Factory Pattern)当我们需要创建对象,但又不想让客户端直接与具体的类进行交互时,工厂模式就派上用场了。
它定义了一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。
比如,在一个汽车生产厂中,有不同类型的汽车(轿车、SUV 等),我们可以通过一个工厂类根据需求来创建相应类型的汽车对象,而客户端只需要向工厂请求即可,无需关心具体的创建细节。
3、抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)抽象工厂模式提供了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。
例如,一个家具厂可能生产多种风格的家具(现代风格、古典风格),每种风格都有配套的椅子、桌子和沙发。
通过抽象工厂模式,我们可以根据用户选择的风格创建一整套家具,保证了风格的一致性和协调性。
4、建造者模式(Builder Pattern)建造者模式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。
比如构建一个电脑配置,我们可以有不同的 CPU、内存、硬盘等组件选择,通过建造者模式,可以清晰地定义构建的步骤和顺序,同时能够灵活地组合不同的组件来创建出各种不同配置的电脑。
软件设计模式总结与分享
软件设计模式总结与分享在软件开发的过程中,设计模式是不可避免的话题。
它是程序员们不断经验积累后提炼出的一套解决方案。
设计模式的种类繁多,每一种都有其特定的应用场景。
本文将对常见的软件设计模式进行总结和分享。
一、工厂模式工厂模式是一种创建型模式,是把对象的创建过程封装在工厂类中,使得调用者只需要知道工厂类和产品类的接口,无需知道具体的创建过程。
这种模式很适用于大量对象的创建以及对象的调用端无需关心对象的创建过程。
工厂模式存在两种实现方式:简单工厂模式和工厂方法模式。
简单工厂模式将创建对象的逻辑都放在一个工厂类中,由其根据传入参数的不同决定创建哪一种类的对象。
而工厂方法模式则将具体不同对象的创建分别放到各个实现工厂类中,上层代码则只需要知道使用哪个工厂即可。
二、单例模式单例模式是一种创建型模式,是保证在一个运行环境中只存在一个对象实例的模式。
它可以对一些频繁创建和销毁的对象进行优化,从而提高程序的性能。
在实现单例模式时需要注意线程安全问题和实例化时机的控制。
三、装饰器模式装饰器模式是一种结构型模式,它主要是通过动态的组合方式,将一个基本类的功能不断扩展,而不是使用继承来增加功能。
它的好处在于,避免了类继承的滥用,减少了子类的数量,同时也方便了代码维护。
装饰器模式的实现过程是,将目标类和装饰器类都实现同一个接口,然后在装饰器类中持有一个目标类的对象,通过调用装饰器类的方法来增加新的功能。
四、观察者模式观察者模式是一种行为型模式,它主要是用来解决一个对象状态变化后需要通知其它对象的问题。
它可以将观察者和被观察者进行解耦,使得观察者只需要知道被观察者对象和方法即可,不需要关心具体的实现逻辑。
观察者模式的实现过程是,被观察者对象维护一个观察者列表,用于存储所有被通知的观察者对象。
当被观察者的状态发生改变时,会遍历通知其所有观察者对象。
五、代理模式代理模式是一种结构型模式,它通过代理类来控制对目标类的访问,同时也可以对目标类增加额外的功能。
软件工程中的设计模式及其应用分析
软件工程中的设计模式及其应用分析软件工程中的设计模式是解决软件设计中常见问题的一种经验总结,它提供了一套用于创建可重用、易于理解和可维护的软件系统的解决方案。
设计模式可以帮助开发人员完成设计工作,并提高代码质量和开发效率。
本文将介绍一些常见的设计模式及其应用。
1. 工厂模式(Factory Pattern):工厂模式是一种创建型模式,它提供了一种创建对象的接口,但是具体对象的创建逻辑由子类决定。
工厂模式可以隐藏对象的实例化过程,减少了对象之间的耦合性。
在实际应用中,工厂模式常常用于创建数据库连接对象、日志记录器等。
2. 单例模式(Singleton Pattern):单例模式是一种创建型模式,它确保类只有一个实例,并提供全局访问点。
单例模式可以保证只有一个对象被创建,节省了系统资源,且方便了对象之间的通信。
在实际应用中,单例模式常常用于创建线程池、数据库连接池等需要全局共享的对象。
3. 原型模式(Prototype Pattern):原型模式是一种创建型模式,它通过拷贝现有对象来创建新对象。
原型模式可以避免对象的多次实例化,提高了对象的创建效率。
在实际应用中,原型模式常常用于创建复杂对象,或者需要动态生成对象的情况。
4. 适配器模式(Adapter Pattern):适配器模式是一种结构型模式,它将一个类的接口转换成另一个类的接口,使得原本不兼容的类可以一起工作。
适配器模式可以解决类的接口不兼容问题,提高代码的复用性。
在实际应用中,适配器模式常常用于对外部类库进行适配。
5. 装饰器模式(Decorator Pattern):装饰器模式是一种结构型模式,它可以在不改变对象自身的基础上动态地扩展其功能。
装饰器模式可以通过组合来替代继承,实现动态功能的添加或修改。
在实际应用中,装饰器模式常常用于扩展或修改已有类的功能。
6. 观察者模式(Observer Pattern):观察者模式是一种行为型模式,它定义了对象间的一种一对多的依赖关系,使得当一个对象状态发生改变时,所有依赖它的对象都会自动收到通知并更新。
知识点软件设计模式
知识点软件设计模式软件设计模式是指在软件开发过程中,通过总结和归纳,形成针对特定问题的解决方案的经验之集。
这些设计模式经过多年的实践验证,具有良好的可复用性和可拓展性,可以帮助开发人员更加高效地编写代码并解决常见的设计问题。
在本文中,我们将介绍一些常见的软件设计模式及其应用场景。
一、创建型设计模式1. 单例模式单例模式是一种只允许创建一个实例的模式。
在需要唯一实例的场景下,可以使用单例模式确保整个系统中只有一个实例被创建和使用。
2. 工厂模式工厂模式是一种通过工厂类来创建对象的模式。
通过将对象的创建过程封装在工厂类中,客户端只需要与工厂类进行交互,无需直接与具体的产品类耦合,提高了代码的灵活性与可维护性。
3. 抽象工厂模式抽象工厂模式是在工厂模式的基础上进一步扩展的一种模式。
抽象工厂模式可以创建多个产品族的产品,具有更高的灵活性。
比如在一个汽车工厂中,可以通过抽象工厂模式创建不同品牌的汽车、轮胎和引擎等产品。
二、结构型设计模式1. 适配器模式适配器模式用于解决两个不兼容的接口之间的兼容问题。
通过创建一个适配器类,可以将一个类的接口转化为另一个类所期望的接口,使得原本无法合作的两个接口能够协同工作。
2. 装饰器模式装饰器模式是一种动态地为对象添加额外行为的模式。
通过使用装饰器模式,可以在不改变原有对象结构和功能的情况下,动态地给对象增加新的方法或属性,提供更加灵活的功能扩展。
3. 代理模式代理模式是一种控制对另一个对象访问的结构型模式。
通过使用代理对象,可以在访问真实对象之前或之后进行额外的处理。
代理模式可以实现延迟加载、权限控制、远程访问等功能。
三、行为型设计模式1. 观察者模式观察者模式是一种通过订阅-发布机制实现对象间的消息通信的模式。
在观察者模式中,有一个被观察者(主题)和多个观察者,当被观察者状态发生变化时,会通知所有观察者进行相应的更新操作。
2. 策略模式策略模式是一种通过定义一系列算法并将其封装起来,使得它们可以互相替换的模式。
软件开发中常见的设计模式介绍(五)
软件开发中常见的设计模式介绍随着软件开发的快速发展,设计模式成为了提高代码质量和可维护性的重要工具。
设计模式是一套解决特定问题的经验总结,它们提供了一种优雅而灵活的解决方案,可以在不同的项目中重复使用。
本文将介绍一些常见的设计模式及其应用场景。
一、单例模式单例模式是一种常见的创建型设计模式,其核心思想是确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
它在需要共享资源和限制实例数量的情境下非常有用。
比如在多线程环境下,单例模式可以保证只有一个实例被创建。
例如,在一个多线程的Web应用中,需要共享一个数据库连接池。
通过使用单例模式,可以确保只有一个数据库连接池实例被创建,从而避免浪费资源和重复创建实例的问题。
二、工厂模式工厂模式是一种常见的创建型设计模式,它提供了一种将对象的创建和使用分离的方式。
工厂模式可以根据不同的输入条件创建不同的对象。
例如,在一个图形绘制应用中,可能存在多种不同的图形,比如圆形和矩形。
通过使用工厂模式,可以根据用户的输入创建对应的图形对象,并进行绘制操作。
这种方式可以避免直接在代码中使用具体类的实例化,提高代码的可扩展性。
三、观察者模式观察者模式是一种行为型设计模式,用于构建一种一对多的依赖关系,使得多个对象同时监听被观察者对象,当被观察者对象发生改变时,所有依赖它的对象都能够收到通知并自动更新。
例如,在一个消息通知应用中,可以使用观察者模式实现消息的广播功能。
当有新的消息到达时,被观察者对象会通知所有的观察者对象,并将消息内容作为参数传递给它们。
观察者对象可以根据自己的需要来处理接收到的消息,比如显示在界面上或发送到其他设备。
四、装饰者模式装饰者模式是一种结构型设计模式,其目的是动态地为一个对象添加额外的行为,而不需要子类化。
装饰者模式通过将对象包装在一个装饰者中,实现了透明地向对象添加功能的效果。
例如,在一个图形界面应用中,可能存在多种样式的按钮,比如圆角按钮和带图标的按钮。
软件设计模式及其应用
软件设计模式及其应用在软件开发领域,设计模式是一种被广泛应用的解决问题的方法论。
它们是通过总结和提炼出软件开发过程中经常出现的问题和解决方案的经验而形成的。
设计模式的应用可以提高软件的可维护性、可扩展性和重用性,同时还可以降低开发过程中的风险和成本。
本文将介绍几种常见的软件设计模式及其在实际开发中的应用。
一、单例模式单例模式是一种创建型模式,它确保某个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
在许多情况下,我们只需要一个特定类的单个实例,例如数据库连接、线程池等。
使用单例模式可以避免重复创建对象,提高性能和资源利用率。
在实际应用中,单例模式常被用于以下场景:1. 网络请求管理器:保证只有一个请求管理器,避免同时发起多个重复请求;2. 系统配置信息:确保在整个系统中只有一个配置信息对象,避免配置数据的冗余存储;3. 日志记录器:保证只有一个日志记录器实例,统一管理系统中的日志输出等。
二、工厂模式工厂模式是一种创建型模式,它定义了一个创建对象的接口,但由子类决定要实例化的类是哪一个。
工厂模式将实例化的操作推迟到子类中进行,从而避免了直接使用new关键字创建对象,降低了代码的耦合性。
在实际应用中,工厂模式常被用于以下场景:1. 图形绘制工具:工厂根据不同的输入参数,返回相应的图形对象,如圆形、矩形等;2. 数据库访问层:根据不同的数据库类型,返回相应的数据库连接对象;3. 文件解析工具:根据不同的文件类型,返回相应的文件解析器。
三、观察者模式观察者模式是一种行为型模式,它定义了一种一对多的依赖关系,当被观察者的状态发生改变时,所有依赖它的观察者都会自动收到通知并进行相应的更新。
观察者模式实现了对象之间的松耦合,被观察者只需要维护一个观察者列表,并通知列表中的观察者即可。
在实际应用中,观察者模式常被用于以下场景:1. 消息通知:当某个事件发生时,通知所有订阅该事件的观察者;2. 界面更新:当模型数据发生改变时,通知界面进行相应的更新;3. 日志记录:当系统出现异常时,通知日志记录器进行记录和处理。
软件设计中的装饰者模式与观察者模式
软件设计中的装饰者模式与观察者模式现如今,软件开发和设计已经成为了一个热门话题。
众多小型和大型公司都在寻找成熟的软件方法和设计模式,以保证他们的软件产品具有功能完备性,同时可维护性和扩展性。
而软件设计模式是很多软件工程师都要掌握的知识点之一。
在软件设计中,装饰者模式和观察者模式两种设计模式经常被使用。
这两种模式有助于简化程序设计流程,并提升程序的可维护性。
本文将分别详细讲解这两种设计模式在软件工程中的应用。
装饰者模式装饰者模式是一种对象结构型设计模式。
它通过将对象进行动态的添加功能和修改行为,实现代码的可扩展性和可维护性。
具体而言,装饰者模式利用一种叫做“装饰”的方式来为一个对象动态地添加新的功能和行为,而不需要修改对象的原有代码。
并且,将装饰功能从被装饰的对象中分离出来,从而保持代码的开闭原则,即对修改关闭,对扩展开放。
在实际应用中,装饰者模式常常用于需要增加一些特有的功能但并不适合使用继承方式进行实现的情况下。
例如,一种饮料店提供了各种基础饮料,例如咖啡和茶。
为了满足客户的需求,饮料店也提供了多种口味的调料,包括巧克力、焦糖和奶油等等。
如果采用继承方式进行设计,就需要对每一种饮料和调料进行派生,而且难以针对每一种饮料和调料的特征进行管理。
而利用装饰者模式,在基础饮料中添加调料时,只需要用装饰者包装一下即可,简单而且易于管理。
观察者模式观察者模式是一种行为型设计模式,它定义了一种一对多的关系,让多个对象都能同时接受到某个对象的状态变化。
当被观察对象的状态发生变化时,会自动通知它的所有观察者。
观察者模式主要由被观察者(Subject)和观察者(Observer)组成。
在实际应用中,观察者模式被广泛应用于GUI类的设计和实现中。
例如,在一个界面中,用户对界面的某个按钮进行点击时,可能需要对几个组件进行状态的同步更新。
这时候,可以采用观察者模式,将按钮作为subject,所有需要更新状态的组件作为observer,并将他们组成一对多的关系。
软件开发中常见的设计模式介绍(一)
软件开发中常见的设计模式介绍导言在软件开发中,设计模式是一套被广泛使用的解决方案,可帮助开发者解决常见的设计问题。
设计模式通过提供可重用的解决方案,提高了代码的可维护性、可读性和可扩展性。
本文将介绍一些常见的设计模式。
一、单例模式单例模式是一种常见的创建型设计模式,确保只有一个实例对象被创建。
在多线程环境下,单例模式可以保证全局使用的对象是唯一的。
通过将构造函数私有化或者使用静态方法返回唯一实例对象,单例模式能够避免多次创建同一个对象,减少资源的浪费。
二、观察者模式观察者模式是一种行为型设计模式,主要用于对象间的一对多通知机制。
当一个对象的状态改变时,它会通知所有依赖于它的对象,使它们能够自动更新。
观察者模式使系统中的对象之间松耦合,使得对象之间的交互更加灵活和可扩展。
三、工厂模式工厂模式是一种创建型设计模式,通过在工厂类中定义一个创建对象的方法,让子类决定实例化哪一个类。
工厂模式将对象的创建与使用分离,封装了对象的实例化过程,使系统的扩展性更强。
工厂模式可以根据不同的需求创建不同的对象,符合开闭原则。
四、适配器模式适配器模式是一种结构型设计模式,用于将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。
通过适配器模式,不需要修改已有的类,就可以让它们协同工作。
适配器模式可以在不同框架、类库之间实现代码的复用,提高代码的灵活性和可维护性。
五、装饰器模式装饰器模式是一种结构型设计模式,允许将额外的行为动态地添加到对象中,而不需要修改原有类的结构。
通过将需要添加的行为封装在装饰类中,并且装饰类与被装饰类有共同的接口,装饰器模式使得对象的扩展变得简单灵活,同时遵循了开闭原则。
六、迭代器模式迭代器模式是一种行为型设计模式,提供了一种顺序访问聚合对象的方法,而不暴露其内部表示。
通过使用迭代器模式,可以在不关心对象内部结构的情况下,遍历一个聚合对象的元素。
迭代器模式使得聚合对象可以独立于具体的迭代算法变化,增加了代码的灵活性和可扩展性。
常见的设计模式及应用场景
常见的设计模式及应用场景设计模式是软件开发中常用的一种代码组织和重用的技术。
它提供了一种解决问题的方案,能够帮助开发人员有效地解决常见的设计问题,并提供可维护、可扩展和可重用的软件。
下面是一些常见的设计模式及其应用场景。
1. 单例模式(Singleton Pattern):单例模式保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
常用于需要共享资源的对象,例如线程池、日志类等。
2. 工厂模式(Factory Pattern):工厂模式用于创建对象,将对象的创建逻辑与客户端代码分离。
常用于创建复杂的对象或者需要隐藏对象创建过程的场景。
3. 观察者模式(Observer Pattern):观察者模式定义了对象间的一对多关系,使得当一个对象状态改变时,其所有依赖对象都能收到通知并自动更新。
常用于事件处理、消息通知等场景。
4. 装饰者模式(Decorator Pattern):装饰者模式在不改变对象原有结构的基础上,动态地为对象添加新的功能。
常用于增强对象的功能或者修改对象的外观。
5. 策略模式(Strategy Pattern):策略模式定义了一系列算法,并将每个算法都封装起来,使得它们可以相互替换。
常用于根据不同的条件选择不同的算法。
6. 适配器模式(Adapter Pattern):适配器模式将一个类的接口转换成另一个接口,以满足客户端的需求。
常用于将不兼容的接口进行适配。
7. 外观模式(Facade Pattern):外观模式提供一个统一的接口,用于访问子系统的一群接口。
常用于简化复杂的子系统调用。
命令模式将一个请求封装成一个对象,使得可以用不同的请求对客户进行参数化。
常用于实现撤销、重做、任务队列等功能。
9. 建造者模式(Builder Pattern):建造者模式通过将复杂对象的构建逻辑与对象本身分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
常用于创建复杂的对象。
10. 模板方法模式(Template Method Pattern):模板方法模式定义了一个操作中的算法框架,把一些步骤推迟到子类实现。
软件工程师中的常见设计模式
软件工程师中的常见设计模式设计模式是软件开发中经验丰富的工程师在解决特定问题时总结出的一种模式或思想,它可以提供一套解决方案,帮助开发人员降低系统的复杂性,并增加代码的可读性和可维护性。
在软件工程师的日常开发过程中,熟悉和掌握常见的设计模式是非常重要的。
本文将介绍一些常见的设计模式,以帮助软件工程师更好地应用设计模式。
一、单例模式单例模式是一种创建型的设计模式,它的主要目的是确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
在软件开发中,我们常常需要保证某个类的实例只有一个,比如数据库连接池、线程池等。
使用单例模式可以有效地避免资源的浪费和冲突。
单例模式的实现方式有多种,其中最常见的是饿汉式和懒汉式。
饿汉式是在类加载时就创建实例,而懒汉式是在首次使用时才创建实例。
二、工厂模式工厂模式是一种创建型的设计模式,它的主要目的是将具体对象的创建和客户端的使用相分离。
工厂模式通过一个工厂类来负责创建对象,客户端只需要调用工厂类的方法即可获取所需的对象,而不需要关心具体对象的创建过程。
工厂模式有三种常见的实现方式:简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。
简单工厂模式通过一个工厂类来创建所有的对象,工厂方法模式通过一个工厂接口和多个具体工厂类来创建对象,抽象工厂模式通过多个工厂接口和多个具体工厂类来创建对象。
三、观察者模式观察者模式是一种行为型的设计模式,它的主要目的是定义了对象之间的一对多依赖关系,使得当一个对象状态发生改变时,其他依赖于它的对象都会收到通知并自动更新。
观察者模式由两个核心角色组成:观察者和被观察者。
其中被观察者维护着一个观察者列表,并提供注册和注销观察者的方法,而观察者通过接收被观察者的通知并执行相应的操作。
四、策略模式策略模式是一种行为型的设计模式,它的主要目的是定义了一系列的算法,并将其封装成独立的对象,使得这些算法可以互相替换。
通过使用策略模式,可以使得算法和客户端解耦,客户端无需关心具体的算法实现细节。
软件工程中的软件设计模式实例解析与应用
软件工程中的软件设计模式实例解析与应用软件设计模式是软件工程中非常重要的概念之一,它提供了一种在特定情境下解决问题的方案,并且经过多年的实践和总结,各种经典的设计模式已经被广泛应用于软件开发过程中。
本文将对几种常见的软件设计模式进行实例解析,并探讨它们在实际开发中的应用。
一、单例模式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,并且提供一个全局访问点。
在许多场景下,只需要一个对象来协调系统的操作,这时候就可以使用单例模式。
例如,在一个多线程的环境中,需要确保只有一个数据库连接实例。
此时,可以使用单例模式来创建一个唯一的数据库连接对象,所有线程都可以通过该对象进行数据库操作。
二、工厂模式工厂模式是一种创建型设计模式,它通过提供一个创建对象的接口来解耦对象的创建和使用。
在工厂模式中,客户端使用工厂接口创建对象,而不是直接使用 new 操作符来实例化对象。
例如,一个图形绘制软件需要绘制多种图形,包括圆形、矩形和三角形。
可以使用工厂模式来创建不同类型的图形对象,客户端只需要通过调用工厂接口的方法来创建所需的图形对象,从而实现了图形的创建和使用的解耦。
三、观察者模式观察者模式是一种行为型设计模式,它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个目标对象,当目标对象发生变化时,会自动通知所有观察者对象。
例如,在一个电商平台中,当用户下单购买商品时,需要同时通知库存管理系统和物流系统进行相应的处理。
可以使用观察者模式来实现,库存管理系统和物流系统作为观察者对象,监听用户下单事件,当事件发生时,系统会自动通知观察者对象进行处理。
四、适配器模式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待的另一个接口。
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。
例如,一个音频播放器只支持 MP3 格式的音频文件,而现在需要支持其他格式的音频文件。
可以使用适配器模式来创建一个适配器,将其他格式的音频文件转换为 MP3 格式,从而实现音频播放器对各种格式音频的兼容。
工作中常用的设计模式
工作中常用的设计模式
在软件设计中,常用的设计模式包括以下几种:
1. 单例模式:确保一个类只有一个实例存在,提高资源利用率。
2. 工厂模式:定义一个用于创建对象的接口,由子类决定实例化哪一个类。
3. 观察者模式:定义对象间一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖的对象都会得到通知并自动更新。
4. 装饰器模式:动态地给一个对象添加一些额外的职责,而不需要修改这个对象的类。
5. 适配器模式:将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,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。
6. 策略模式:定义一系列算法,将每个算法都封装起来并且使它们之间可以相互替换。
7. 迭代器模式:提供一种方式可以访问一个聚合对象中的各个元素,而又不必暴露该对象的内部表示。
8. 状态模式:允许对象在其内部状态改变时改变它的行为,封装了状态的变化。
以上是一些常用的设计模式,它们可以用于提高代码的可维护性,可扩展性以及代码组织的结构性。
软件开发中的设计模式及其应用
软件开发中的设计模式及其应用软件开发是一个复杂的过程,需要考虑众多因素,如需求分析、功能设计、代码编写等等。
在这个过程中,设计模式是一个重要的概念,它是一种通用解决方案,用于解决在软件开发过程中遇到的问题。
本文将介绍一些常见的设计模式及其在软件开发中的应用。
一、创建型设计模式创建型设计模式用于处理对象的创建过程,其中最常见的模式包括:1. 工厂模式在工厂模式中,我们将对象的创建过程委托给一个工厂类来处理,从而可以将对象的创建与使用分离开来。
这种模式可以帮助我们更好地处理复杂对象的创建过程。
2. 单例模式单例模式是一种只允许某个类有一个实例的模式。
在单例模式中,我们通常将构造函数设为私有的,从而防止其他类创建该类的实例,并提供一个访问该类唯一实例的静态方法。
3. 原型模式原型模式用于创建某个类的副本。
在该模式下,我们可以创建一个原型对象,并通过复制该对象来创建新对象。
这种模式通常在需要大量创建对象的场景下使用。
二、结构型设计模式结构型设计模式用于处理对象之间的关系,其中最常见的模式包括:1. 适配器模式适配器模式用于将一个类的接口转换以符合另一个类的接口。
在该模式下,我们创建一个适配器类,将一个类的接口转换为另一个类的接口,从而可以将两个不兼容的接口连接在一起。
2. 桥接模式桥接模式用于将一个抽象类与其实现分离开来,从而可以让它们可以独立变化。
在该模式下,我们创建一个接口作为桥梁,将抽象类与其实现隔离开来。
3. 装饰器模式装饰器模式用于动态地给某个类添加功能。
在该模式下,我们可以创建一个装饰器类,通过继承或实现某个接口来动态地给某个类添加功能。
三、行为型设计模式行为型设计模式用于处理对象之间的通信,其中最常见的模式包括:1. 观察者模式观察者模式用于创建一种一对多的依赖关系,即一个对象更改时,所有依赖于它的对象都会自动更新。
在该模式下,我们将对象的变化通知给一系列的观察者,以便它们可以及时地更新自己。
软件开发中的10个设计模式
软件开发中的10个设计模式软件开发是一个需要高度专业技能和良好组织能力的领域。
每个开发人员都知道,在软件项目中,必须面对处理数据,用户交互和应用程序的核心逻辑等多方面的挑战。
为了解决这些问题,设计模式是一个非常实用的工具。
设计模式是一系列经过时间验证的解决问题的方法。
每个模式描述了一个常见问题的解决方案,并给出了一组规则和指南,使您可以在遇到类似问题时重复使用该解决方案。
以下是为您介绍了10种软件开发中实用的设计模式。
1. 单例模式单例模式是一种创建模式,它确保在整个应用程序生命周期内只有一个类的实例。
这种模式在需要控制资源和共享数据时非常有用。
2. 工厂模式工厂模式是一种创建模式,它使用工厂来生成对象。
工厂通常是一个接口,其具体实现可以生成不同类型的对象。
3. 观察者模式观察者模式是一种行为模式,它允许多个对象同时监听一个对象的状态,并在状态更改时做出相应的响应。
4. 策略模式策略模式是一种行为模式,它定义了一系列算法,并使其可以相互替换。
这种模式允许在运行时选择运行的算法。
5. 命令模式命令模式是一种行为模式,它将请求与其接收者解耦。
命令模式使请求对象的不同请求可以灵活地配置和控制。
6. 适配器模式适配器模式是一种结构模式,它将一个接口转换为另一个接口。
这允许不兼容的接口一起工作。
7. 装饰器模式装饰器模式是一种结构模式,它允许在永远不会修改原始对象的情况下将新功能添加到对象中。
8. 迭代器模式迭代器模式是一种行为模式,它提供一种对集合对象进行迭代访问的统一方式。
9. 组合模式组合模式是一种结构模式,它允许您将对象复合成树形结构,并同时处理单个对象和组合对象。
10. 模板方法模式模板方法模式是一种行为模式,它定义了一个算法框架,但允许子类在运行时重新定义其中的某些步骤。
在实际开发中,设计模式的使用与理解非常重要。
它们可以帮助您创建灵活和可重用的代码,以基于习惯模式编写的代码具有较高的可维护性和易扩展性。
软件开发过程中的设计模式
软件开发过程中的设计模式设计模式是软件开发中经典的解决问题的方法和思想。
它们提供了一种结构化的方式来设计和组织代码,以解决各种软件开发中的常见问题。
本文将介绍软件开发中常用的几种设计模式,并探讨其在实际开发中的应用。
一、创建型设计模式创建型设计模式关注对象的创建机制,提供了一种实例化对象的灵活方法。
1. 工厂模式工厂模式是最常用的创建型设计模式之一,它通过一个工厂类来创建对象,而不是直接调用构造函数。
它隐藏了对象的创建细节,使得代码更加灵活、可维护。
2. 抽象工厂模式抽象工厂模式是一种提供一组相关或相互依赖对象创建的接口,而不需要指定具体实现类的创建逻辑。
它适用于需要生成一组具有相同主题的对象的场景。
3. 单例模式单例模式确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点来获取该实例。
它在需要共享资源或控制某些独特操作的场景中很有用。
二、结构型设计模式结构型设计模式关注对象之间的组合关系,以实现更大型的结构。
1. 适配器模式适配器模式用于将一个接口转换为另一个客户端所期望的接口。
它可以让不兼容的接口进行合作。
2. 装饰器模式装饰器模式可以在不改变原有对象的情况下,通过包装对象来添加新的功能。
它是一种动态地向对象添加额外的职责的方法。
3. 组合模式组合模式将对象组织成树形结构,以表示"部分-整体"的层次结构。
它可以使客户端以一致的方式处理单个对象和对象组合。
三、行为型设计模式行为型设计模式关注对象之间的交互方式,以及对象如何分配职责。
1. 观察者模式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变化时,所有依赖它的对象都会收到通知并自动更新。
2. 策略模式策略模式定义了一系列的算法,并将每个算法封装成一个独立的类。
客户端可以根据需求选择不同的策略来进行操作。
3. 命令模式命令模式将请求封装成对象,以便在不同的上下文中使用。
它可以将请求的发送者和接收者解耦,使得系统更加灵活。
总结:设计模式是软件开发中的重要概念,它们提供了一种结构化的方式来解决各种开发中的问题。
软件设计模式解析
软件设计模式解析软件设计模式指的是在软件设计过程中经过长期实践和验证的一套解决特定问题的方法和设计思想。
这些设计模式可以帮助开发人员构建可重用、可扩展、可维护和可靠的软件系统。
本文将对常见的软件设计模式进行详细解析,帮助读者更好地理解和运用这些设计模式。
一、单例模式单例模式是一种常用的创建型设计模式,它保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
单例模式通常用于需要频繁创建和销毁对象的场景,比如数据库连接、线程池等。
该模式具有以下特点:1. 私有化构造方法,防止外部直接创建对象;2. 提供一个静态方法,返回唯一实例;3. 使用懒汉式或饿汉式初始化方式;4. 线程安全性的考虑。
二、工厂模式工厂模式是一种创建型设计模式,它定义了一个创建对象的接口,但由子类决定实例化哪个类。
通过工厂模式,我们可以通过调用同一个接口来创建不同的对象,实现了对象的创建和使用的分离。
工厂模式主要包括以下几种:1. 简单工厂模式:由一个工厂类根据传入的参数来决定创建哪种产品类的实例;2. 工厂方法模式:定义一个创建对象的接口,由子类决定实例化哪个类,符合开闭原则;3. 抽象工厂模式:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,无需指定实际类,符合依赖倒置原则。
三、观察者模式观察者模式是一种行为型设计模式,它定义了一种一对多的关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象,当主题对象发生变化时,会自动通知所有观察者对象。
观察者模式由以下几个角色组成:1. 抽象主题(Subject):定义了被观察的对象接口,可以增加和删除观察者对象;2. 具体主题(ConcreteSubject):实现抽象主题接口,将有关状态存入具体观察者对象;3. 抽象观察者(Observer):定义了观察者接口,用于接收主题对象的通知;4. 具体观察者(ConcreteObserver):实现抽象观察者接口,实现收到通知后的具体逻辑。
四、装饰器模式装饰器模式是一种结构型设计模式,它允许通过将对象包装在装饰器类中来动态修改对象的行为。
软件设计模式及其使用
软件设计模式及其使用软件设计模式是一种被广泛接受的软件设计原则,它旨在提高软件的可复用性、可维护性和可扩展性,是在软件开发过程中解决实际问题的经验总结和最佳实践。
在本文中,我将介绍最常用的十种软件设计模式及其使用。
一、单例模式单例模式保证一个类只能创建一个实例,这个实例被所有的对象共享。
可以在多个地方使用,这样可以避免在多个地方重复创建对象,提高了程序的性能。
使用场景:一般常用于系统全局状态的管理和共享资源的访问,例如日志记录、数据库连接等。
二、工厂模式工厂模式是一种将对象生产流程抽象出来的设计模式,它将生产过程与对象的创建过程分离开来,工厂负责创建对象,并将对象返回给调用者。
使用场景:当需要创建大量相似的对象时,可以使用工厂模式来统一管理。
比如说,我们在写游戏时,需要创建大量的敌人对象,我们可以使用工厂模式来优化代码。
三、抽象工厂模式抽象工厂模式是一种将共同特征相似的一组对象组成的家族作为一个单元进行管理的模式,抽象工厂生产的对象一般都是有关联或者相互依赖的对象。
使用场景:如果一个系统需要在不同的平台或者不同的设备上执行不同的操作,可以使用抽象工厂模式来处理这种情况。
例如,一个游戏可以在PC,Android和iOS上运行,我们可以使用抽象工厂模式来创建适合不同设备的敌人角色。
四、建造者模式建造者模式是一种将复杂对象的构造过程和对象的表示分离开来的模式,它将一个复杂对象的构建过程分步进行,使用相同的构建过程,可以构建不同的表示。
使用场景:适用于需要创建复杂对象的情况,例如一辆汽车或者一个大型网络游戏,这些对象都是在较长的一段时间内构建出来的。
五、原型模式原型模式使用原型实例来指定要创建对象的类型,然后通过复制这个原型来创建新的对象。
使用场景:当创建对象给系统带来比较大的开销时,可以使用原型模式来提高系统性能。
例如,一个系统需要创建大量复杂的对象,我们可以使用原型来避免反复创建相似的对象。
六、适配器模式适配器模式是一种将一个类的接口转换成另一个接口的模式,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。
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(一) 编写自己的Java I/O装饰者
(一) 编写自己的Java I/O装饰者
(二) 测试新的Java I/O装饰者
(二) 测试新的Java I/O装饰者
RUN
七、总结
总结
1
OO Basics
➢Abstraction ➢Encapsulation ➢Polymorphism ➢Inheritance
(二) 构造饮料订单
(二) 构造饮料订单
(二) 构造饮料订单
(二) 构造饮料订单
三、装饰者模式
(一) 定义 (二) 类图 (三) 缺点
(一) 定义
装饰者模式:动态地将责任加到对象身上。如果要 扩展功能,装饰者模式提供了比继承更有弹性的替 代方案。
(二) 类图
(三) 缺点
有时在设计中加入大量的小类,变得不容易理解。 有的客户端代码依赖于特定的类型(这是个比较糟
3
软件设计方法及设计模式
装饰者模式
张聚礼 副教授/系统分析师
主要内容
一
星巴兹咖啡
二
认识装饰者模式
三
装饰者模式
四
装饰饮料
五
真实世界的装饰者:Java I/O
六
编写自己的Java I/O装饰者
一、星巴兹咖啡
(一) 概况 (二) 饮料类 (三) 调整 (四) 效果 (五) 开放-关闭原则
(一) 概况
总结
3
OO Principles
➢Classes should be open for extension but closed for modification.
OO Patterns
➢Decorator - Attach additional responsibilities to an object dynamically. Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extending functionality.
(五) 开放-关闭原则
二、认识装饰者模式
(一) 思路 (二) 构造饮料订单
(一) 思路
以饮料为主体,运行时以 调料来“装饰”饮料,例 如,顾客想要摩卡和奶泡 深焙咖啡:
① 取一个深焙咖啡对象 ② 以摩卡对象装饰它 ③ 以奶泡对象装饰它 ④ 调用cost()方法,并依赖委
托将调料的价钱加上去。
星巴兹是以扩展迅速而闻名的咖啡店, 其原始设计如下:
(二) 饮料类
(二) 饮料类
很明显,设计了太多的类
(三) 调整
从Beverage类开始,添加实例变量
加入子类
(三) 调整
(三) 调整
(四) 效果
(四) 效果
(五) 开放-关闭原则
设计原则五:
➢ 类应该对扩展开放,对修改关闭。
编写饮料代码
(二) 实现
(二) 实现
编写饮料代码(续)
编写调料代码
(二) 实现
(二) 实现
五、真实世界的装饰者:Java I/O
(一) 典型实例 (二) 装饰java.io类
(一) 典型实例
(二) 装饰java.io类
六、编写自己的Java I/O装饰者
糕的习惯,违反了“针对接口编程,而不是针对实 现编程”的设计原则),当服务器端引入装饰者模 式时,客户端就会出现状况。 装饰者模式使得实例化组件的复杂度提升。
四、装饰饮料
(一) 星巴兹饮料 (二) 实现
(一) 星巴兹饮料
(二) 实现
从Beverage类开始
(二) 实现
Beverage类很简单,下面来实现 CondimentDecorator调料类
总结
2
OO Principles
➢Strive for loosely coupled designs between objects that interact.
OO Patterns
➢Observer - defines a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state, all its dependents are notified and updated automatically
OO Principles
➢Encapsulate what varies. ➢Favor composition over inheritence. ➢Program to interfaces, not implementations.
OO Patterns
➢Strategy - defines a family of algorithms, encapsulates each one, and makes them interchangeable. Strategy lets the algorithm vary independently from clients that use it.