工厂方法设计模式
面向对象23种设计模式
面向对象23种设计模式面向对象23种设计模式在面向对象的编程中,设计模式是一种解决问题的通用方案。
设计模式可以帮助开发人员在开发过程中减少代码的冗余和复杂性,并提高代码的可维护性和可重用性。
本文将介绍23种面向对象的设计模式。
1. 工厂方法模式工厂方法模式是一种创建型设计模式,它定义了一个用于创建对象的接口,但是让子类决定实例化哪个类。
在工厂方法模式中,客户端不需要知道具体的创建逻辑,只需要知道工厂类中定义的接口即可。
2. 抽象工厂模式抽象工厂模式是一种创建型设计模式,它提供了一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要指定它们的具体类。
在抽象工厂模式中,客户端不需要知道具体的创建逻辑,只需要知道工厂类中定义的接口即可。
3. 单例模式单例模式是一种创建型设计模式,它保证一个类只有一个实例,并提供一个访问该实例的全局点。
4. 原型模式原型模式是一种创建型设计模式,它允许复制或克隆一个现有的对象,而不必知道其具体实现。
5. 建造者模式建造者模式是一种创建型设计模式,它允许逐步创建复杂的对象,而不必知道其内部实现细节。
6. 适配器模式适配器模式是一种结构型设计模式,它将一个或多个不兼容的类或接口转换为客户端所需的接口。
7. 桥接模式桥接模式是一种结构型设计模式,它将抽象部分与其实现部分分离开来,以便独立地进行修改。
8. 组合模式组合模式是一种结构型设计模式,它将一组对象作为单个对象处理,以便客户端可以以相同的方式处理单个对象和组合对象。
9. 装饰器模式装饰器模式是一种结构型设计模式,它允许向现有对象添加额外的功能,同时不改变其现有的结构。
10. 外观模式外观模式是一种结构型设计模式,它为一组复杂的子系统提供了一个统一的接口,以便于客户端使用。
11. 享元模式享元模式是一种结构型设计模式,它利用共享技术来最小化内存使用,以及提高应用程序的性能。
12. 代理模式代理模式是一种结构型设计模式,它提供了一个代理对象,使得客户端可以通过代理对象间接地访问实际对象。
工厂方法模式
工厂方法模式工厂方法模式是一种创建型设计模式,它提供了一种创建对象的最佳方式,而无需指定创建对象的具体类。
在工厂方法模式中,我们定义一个创建对象的接口,但是让子类决定实例化哪个类。
这样,工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。
工厂方法模式的核心是定义一个创建对象的接口,但是让子类决定实例化哪个类。
这样,工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。
这种方式可以在不修改现有代码的情况下引入新的产品,符合开闭原则。
在工厂方法模式中,通常会定义一个抽象工厂类,其中包含一个抽象的工厂方法。
具体的产品类将会继承这个抽象工厂类,并实现工厂方法来创建具体的产品实例。
这样,每个具体的产品类都有一个对应的工厂类来创建它。
工厂方法模式的优点之一是它能够降低系统的耦合度。
客户端代码只需要依赖于抽象的工厂类和产品类,而不需要依赖于具体的产品类。
这样,当需要新增产品时,只需要新增对应的具体产品类和工厂类,而不需要修改客户端代码。
另一个优点是工厂方法模式符合单一职责原则。
每个具体的工厂类负责创建一个特定的产品,这样每个工厂类都只有一个引起它变化的原因。
工厂方法模式也有一些缺点。
例如,当产品类比较多时,会导致工厂类的数量增加,系统复杂度增加。
此外,客户端需要知道所需产品的具体工厂类,这增加了客户端的复杂度。
在实际应用中,工厂方法模式经常与其他设计模式一起使用。
例如,抽象工厂模式可以用来创建一组相关或相互依赖的对象,而工厂方法模式可以用来创建单个对象。
总的来说,工厂方法模式是一种非常灵活的创建对象的方式,它能够降低系统的耦合度,符合开闭原则和单一职责原则。
虽然它也存在一些缺点,但是在很多情况下,工厂方法模式仍然是一个非常好的选择。
在实际的开发中,我们可以根据具体的情况来选择是否使用工厂方法模式。
当需要创建一组相关或相互依赖的对象时,可以考虑使用抽象工厂模式;而当需要创建单个对象,并且希望能够灵活地扩展和修改创建逻辑时,可以考虑使用工厂方法模式。
工厂方法模式的优点和缺点
工厂方法模式的优点和缺点工厂方法模式是一种常用的设计模式,在软件开发中被广泛应用。
它提供了一种灵活、可扩展的方式来创建对象,使得代码更加可维护、可测试。
本文将讨论工厂方法模式的优点和缺点,以帮助读者了解该模式的应用场景和适用性。
一、优点1. 符合开闭原则工厂方法模式符合开闭原则,即对扩展开放,对修改关闭。
通过该模式,我们可以在需要新增产品时,添加新的工厂类和产品类,而不需要修改现有的代码。
因此,该模式可以有效地降低程序的耦合度,增加代码的灵活性和可维护性。
2. 降低代码复杂度工厂方法模式通过将对象的创建过程封装在一个工厂类中,使得客户端无需关心对象的具体创建过程。
这样可以大大降低客户端的代码复杂度,使得客户端代码更加简洁、易读、易于维护。
3. 可以在运行时动态创建对象工厂方法模式可以在运行时动态创建对象,与静态工厂方法不同。
静态工厂方法在编译时就已经确定了要创建哪些对象,而工厂方法模式则可以根据运行时的条件来动态地创建对象,更加灵活。
4. 可以实现多态工厂方法模式中,工厂类和产品类都是抽象的,可以有多个不同的实现。
这使得工厂方法模式具有良好的可扩展性和可维护性,可以灵活组合不同的对象,实现多态性。
二、缺点1. 增加了系统的复杂性工厂方法模式需要增加额外的类和接口来实现,增加了系统的复杂性。
如果系统中只有一个产品等级结构,使用该模式可能会过于复杂,不易于理解和维护,此时可以直接使用简单工厂模式。
2. 增加了系统的抽象性工厂方法模式通过增加工厂类和抽象产品类的抽象性,降低了客户端与具体产品类之间的耦合度。
但是,它也增加了系统的抽象性,使得代码不易于理解和维护。
此时可以适当地使用简单工厂模式或抽象工厂模式。
3. 可能会导致系统性能下降工厂方法模式的实现需要通过反射等技术来动态创建对象,这可能会导致系统的性能下降。
此时可以使用静态工厂方法或单例模式来提高系统的性能。
4. 对开发人员的要求较高工厂方法模式需要开发人员掌握较高的抽象能力和设计能力,否则容易出现错误或不合理的设计。
简单工厂工厂方法抽象工厂策略模式策略与工厂的区别
简单工厂工厂方法抽象工厂策略模式策略与工厂的区别简单工厂、工厂方法、抽象工厂以及策略模式在软件开发中都是常用的设计模式,它们都是为了解决不同对象的创建和使用问题。
下面将对它们进行详细的介绍,并比较它们之间的区别。
1. 简单工厂模式(Simple Factory Pattern):简单工厂模式是由一个工厂类根据传入的参数决定创建哪种产品的设计模式。
它包含三个角色:工厂类负责创建产品,产品类定义产品的具体实现,客户端通过工厂类获取产品对象。
简单工厂模式将对象的创建与使用进行了分离,增加了灵活性,但是违反了开闭原则,因为每次新增产品都需要修改工厂类。
2. 工厂方法模式(Factory Method Pattern):工厂方法模式是指定义一个创建产品对象的接口,但是由子类决定实例化哪个类。
这样可以将产品的实例化延迟到子类中进行,满足了开闭原则。
工厂方法模式由抽象工厂类、具体工厂类和抽象产品类、具体产品类组成。
具体工厂类负责创建具体产品类的实例,抽象产品类定义了产品的接口。
客户端通过抽象工厂类获取产品对象。
工厂方法模式解决了简单工厂模式的缺点,但是增加了类的个数。
3. 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):抽象工厂模式是指提供一个创建一系列相关或互相依赖对象的接口,而无需指定具体的类。
抽象工厂模式由抽象工厂类、具体工厂类和抽象产品类、具体产品类组成。
抽象工厂类定义了创建产品的接口,具体工厂类负责创建具体产品。
抽象产品类定义了产品的接口,具体产品类实现了产品的具体实现。
客户端通过抽象工厂类获取产品对象。
抽象工厂模式提供了一种创建一系列产品对象的方法,但是增加新产品时需要修改所有的工厂类。
4. 策略模式(Strategy Pattern):策略模式是指定义了一系列的算法,并将每个算法封装起来,使得它们可以互相替换,使得算法的选择和使用可以独立于客户端。
策略模式由抽象策略类、具体策略类和环境类组成。
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。
06设计模式工厂方法模式Fac讲义toryMethod
简单工厂类 +CreateOperate() : 运算类
用户要求:添加一个新运算
问题(Problem)
class OperationFactory {
public static Operation createOperate(string operate) {
Operation oper = null; switch (operate) {
加法工厂
减法类 +GetResult() : double
除法类 +GetRes厂
工厂方法模式(Factory Method)
// 工厂方法 interface IFactory {
Operation CreateOperation(); }
// 专门负责生产“+”的工厂 class AddFactory : IFactory {
public Operation CreateOperation() {
return new OperationDiv(); } }
工厂方法模式(Factory Method)
static void Main(string[] args) {
try {
Console.Write("请输入数字A:"); string strNumberA = Console.ReadLine(); Console.Write("请输入数字B:"); string strNumberB = Console.ReadLine(); string strResult = "";
精品
06设计模式工厂方法模式 FactoryMethod
问题(Problem)
工厂方法模式的缺点
工厂方法模式的缺点工厂方法模式是一种创建型设计模式,它通过定义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,工厂方法使得一个类的实例化延迟到了子类。
工厂方法模式的优点非常明显,它可以提供一种灵活的方式来创建对象,解除了客户端与具体产品的依赖关系,增加了代码的可扩展性和可维护性。
然而,工厂方法模式并不是没有缺点的,它也存在一些局限性和缺点。
下面将会详细介绍工厂方法模式的缺点。
1. 类的数量增加:工厂方法模式的核心是定义一个创建对象的接口,每个具体的产品都有一个对应的工厂类来创建它。
这就意味着如果要创建多个具体产品,就需要相应数量的工厂类。
随着具体产品数量的增加,工厂类的数量也会增加,导致类的数量增多。
2. 增加系统复杂度:由于工厂方法模式需要定义多个工厂类,所以增加了系统的复杂度。
在实际使用过程中,如果每个具体产品由一个对应的工厂类来创建,那么工厂类将会变得非常多,对于系统的设计和维护都会带来很多困扰。
3. 增加代码量:工厂方法模式需要定义抽象工厂类和抽象产品类,并且每个具体产品都需要一个对应的具体工厂类和具体产品类。
这就导致了代码的数量增加,增加了开发量和维护成本。
4. 不符合开闭原则:工厂方法模式在添加新产品时,需要新增具体产品类和对应的具体工厂类。
这就违背了开闭原则,对于已有代码的修改会对系统稳定性造成一定的影响,需要进行大量的修改和测试。
5. 运行效率低:由于工厂方法模式每次都需要通过具体工厂类来创建具体产品类的实例,这就需要实例化具体工厂类和具体产品类。
在系统运行时,可能需要频繁地创建多个具体工厂类和具体产品类的实例,这就会影响系统的运行效率。
6. 需要预先知道所有的具体产品类:在使用工厂方法模式时,需要预先知道所有的具体产品类。
如果要增加新的产品,就必须要修改客户端代码,违背了开闭原则。
如果希望动态地添加新的产品,就需要使用其他的设计模式,如抽象工厂模式。
7. 与依赖倒置原则的冲突:工厂方法模式依赖于具体工厂类来创建具体产品类的实例,在客户端代码中需要使用具体工厂类来创建具体产品类的对象。
设计模式(简单工厂,工厂方法,抽象工厂)区别
第一种表述简单工厂,工厂方法,抽象工厂都属于设计模式中的创建型模式。
其主要功能都是帮助我们把对象的实例化部分抽取了出来,优化了系统的架构,并且增强了系统的扩展性。
本文是本人对这三种模式学习后的一个小结以及对他们之间的区别的理解。
简单工厂简单工厂模式的工厂类一般是使用静态方法,通过接收的参数的不同来返回不同的对象实例。
不修改代码的话,是无法扩展的。
工厂方法工厂方法是针对每一种产品提供一个工厂类。
通过不同的工厂实例来创建不同的产品实例。
在同一等级结构中,支持增加任意产品。
抽象工厂抽象工厂是应对产品族概念的。
比如说,每个汽车公司可能要同时生产轿车,货车,客车,那么每一个工厂都要有创建轿车,货车和客车的方法。
应对产品族概念而生,增加新的产品线很容易,但是无法增加新的产品。
小结★工厂模式中,重要的是工厂类,而不是产品类。
产品类可以是多种形式,多层继承或者是单个类都是可以的。
但要明确的,工厂模式的接口只会返回一种类型的实例,这是在设计产品类的时候需要注意的,最好是有父类或者共同实现的接口。
★使用工厂模式,返回的实例一定是工厂创建的,而不是从其他对象中获取的。
★工厂模式返回的实例可以不是新创建的,返回由工厂创建好的实例也是可以的。
区别简单工厂:用来生产同一等级结构中的任意产品。
(对于增加新的产品,无能为力)工厂模式:用来生产同一等级结构中的固定产品。
(支持增加任意产品)抽象工厂: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)以上三种工厂方法在等级结构和产品族这两个方向上的支持程度不同。
所以要根据情况考虑应该使用哪种方法。
第二种表述简单工厂、工厂方法和抽象工厂都是创建型的设计模式。
三者的共同点是:1、都有两种作用不同的类:产品类和工厂类。
其中,工厂类在自己的方法中实例化产品类(即使用new命令生成产品类的对象),并将生成的产品类的对象提供给外部使用。
2、创建的过程,都是类似的:工厂类得到一个标志(可以由程序输入,也可以读取配置文件中的内容),返回一个产品对象。
设计模式之工厂模式(3种)详解及代码示例
设计模式之⼯⼚模式(3种)详解及代码⽰例 ⼯⼚模式划分来说总共有三类:简单⼯⼚模式、⼯⼚⽅法模式和抽象⼯⼚模式。
其中简单⼯⼚模式不输⼊23种设计模式之⼀,但他们⼜都属于创建型模式。
我们依次讲解这三种⼯⼚模式。
⼀、简单⼯⼚ 1、什么是简单⼯⼚模式? ⾸先来说简单⼯⼚,简单⼯⼚模式,⼜叫做静态⼯⼚模式(Static Factory Method),由⼀个⼯⼚对象决定创建出哪⼀种产品类的实例,简单⼯⼚模式的实质是由⼀个⼯⼚类根据传⼊的参数,动态决定应该创建哪⼀个产品类。
属于创建型模式,但不属于GOF23设计模式。
2、简单⼯⼚适⽤场景 ⼯⼚类负责创建的对象⽐较少;客户端(应⽤层)只需要知道传⼊⼯⼚类的参数,对于如何创建对象(逻辑)不关⼼。
3、简单⼯⼚优缺点优点:只需要传⼊⼀个正确的参数,就可以获取你所需要的对象,⽽⽆需知道其细节创建。
缺点:⼯⼚类的职责相对过重,增加新的产品,需要修改⼯⼚类的判断逻辑,违背了开闭原则。
4、简单⼯⼚实现 ⾸先来看类图: 代码实现:public class ShapeFactory {public Shape getShape(String shapeType){if(shapeType.equalsIgnoreCase("circle")){return new Circle();}else if(shapeType.equalsIgnoreCase("rectangle")){return new Rectangle();}else if(shapeType.equalsIgnoreCase("squere")){return new Squere();}return null;}public Shape getShape(Class clazz) throws Exception{return (Shape) clazz.newInstance();}}⼆、⼯⼚⽅法模式 1、什么是⼯⼚⽅法 ⼯⼚⽅法模式(Factory Method),⼜称多态性⼯⼚模式,属于设计模式三⼤分类中的创建型模式,作为抽象⼯⼚模式的孪⽣兄弟,⼯⼚⽅法模式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,也就是说⼯⼚模式让实例化推迟到⼦类。
软件设计模式三大类
软件设计模式三⼤类创建型⼯⼚模式与抽象⼯⼚模式(Factory Pattern)(Abstract Factory Pattern)单例模式(Singleton Pattern)建造者模式(Builder Pattern)原型模式(Prototype Pattern)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。
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。
在创建的时候,省去了new操作符,降低了系统内存的使⽤频率,减轻了系统的压⼒。
同时单例模式保证在⼀个jvm中仅存在⼀个实例的好处就在于好⽐⼀个军队当中只会存在⼀个最⾼级别的军官来指挥整个军队,这样才能保证独⽴控制整个过程,否则如果出现多个,肯定会杂乱⽆序。
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。
设计模式Factory_Method_工厂方法
Factory Method(工厂方法)Factory Method(工厂方法)属于创建型模式,利用工厂方法创建对象实例而不是直接用 New 关键字实例化。
理解如何写出工厂方法很简单,但理解为什么要用工厂方法就需要动动脑子了。
工厂方法看似简单的将 New 替换为一个函数,其实是体现了面向接口编程的思路,它创建的对象其实是一个符合通用接口的通用对象,这个对象的具体实现可以随意替换,以达到通用性目的。
意图:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。
Factory Method 使一个类的实例化延迟到其子类。
举例子如果看不懂上面的意图介绍,没有关系,设计模式需要在日常工作里用起来,结合例子可以加深你的理解,下面我准备了三个例子,让你体会什么场景下会用到这种设计模式。
换灯泡我自己在家换过灯泡,以前我家里灯坏掉的时候,我看着这个奇形怪状的灯管,心里想,这种灯泡和这个灯座应该是一体的,市场上估计很难买到适配我这个灯座的灯泡了。
结果等我把灯泡拧下来,跑到门口的五金店去换的时候,店员随便给了我一个灯泡,我回去随便拧了一下居然就能用了。
我买这个灯泡的过程就用到了工厂模式,而正是得益于这种模式,让我可以方便在家门口就买到可以用的灯泡。
卡牌对战游戏卡牌对战中,卡牌有一些基本属性,比如攻防、生命值,也符合一些通用约定,比如一回合出击一起等等,那么对于战斗系统来说,应该怎样实例化卡牌呢?如何批量操作卡牌,而不是通用功能也要拿到每个卡牌的实例才能调用?另外每个卡牌有特殊能力,这些特殊能力又应该如何拓展呢?实现任意图形拖拽系统一个可以被交互操作的图形,它可以用鼠标进行拉伸、旋转或者移动,不同图形实现这些操作可能并不相同,要存储的数据也不一样,这些数据应该独立于图形存储,我们的系统如果要对接任意多的图形,具备强大拓展能力,对象关系应该如何设计呢?意图解释在使用工厂方法之前,我们就要创建一个用于创建对象的接口,这个接口具备通用性,所以我们可以忽略不同的实现来做一些通用的事情。
设计模式的分类和应用场景
设计模式的分类和应用场景设计模式是一种被广泛应用于软件开发中的解决问题的方法论。
通过将常见的设计问题和解决方案进行抽象和总结,设计模式能够帮助开发者更加高效地编写可维护和可复用的代码。
本文将介绍设计模式的分类以及它们在实际开发中的应用场景。
一、创建型设计模式创建型设计模式关注对象的创建过程,包括在实例化一个对象时如何避免明确指定其具体类型。
常见的创建型设计模式包括工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式和单例模式。
1. 工厂方法模式工厂方法模式通过定义一个创建对象的接口,但将具体的对象创建工作延迟到子类中。
应用场景包括在不同的平台、不同的数据库连接等需要动态生成对象的情况下,通过工厂方法模式可以实现对象的创建和调用的解耦。
2. 抽象工厂模式抽象工厂模式提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要显式指定其具体类。
该模式可以实现不同产品族的统一创建,例如在一个图形界面应用程序中,按钮和文本框属于不同的家族,通过抽象工厂模式可以实现不同家族的统一创建。
3. 建造者模式建造者模式通过将一个复杂对象的构建过程与其表现分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表现形式。
该模式适用于构建一些具有复杂内部结构的对象,例如在建造一座房子时,可以使用建造者模式来表示具体的建造过程。
4. 原型模式原型模式通过复制已经存在的对象来创建新的对象,从而避免了使用复杂的创建方法。
该模式适用于对象的创建成本较高,或者对象的创建过程较为复杂的情况下,通过原型模式可以实现对象的复制和创建的解耦。
5. 单例模式单例模式保证一个类只有一个实例,并提供一个访问该实例的全局点。
该模式在需要限制一个类只能拥有一个实例的情况下非常有用,例如线程池、数据库连接池等。
二、结构型设计模式结构型设计模式关注如何通过类和对象的组合形成更大的结构。
常见的结构型设计模式包括适配器模式、桥接模式、装饰器模式、外观模式、享元模式和代理模式。
1. 适配器模式适配器模式通过将一个类的接口转换成客户端所期望的接口,以实现不兼容接口之间的协作。
23种设计模式总结
23种设计模式总结设计模式是一种解决反复出现的设计问题的方案,它们被广泛应用于软件设计和架构中。
在这里,我们列举了23种常用的设计模式,分别属于创建型、结构型和行为型模式。
一、创建型模式1. 工厂方法模式(Factory Method Pattern)定义一个创建对象的接口,但让子类决定实例化哪个类。
工厂方法模式是让类来进行对象的创建,而不是由你的代码直接new 出来。
2. 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)提供一个接口,用于创建一系列相关或相互依赖的对象。
3. 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。
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)用原型实例指定创建对象的种类,并通过拷贝这些原型创建新的对象。
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在一起工作。
7. 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。
8. 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。
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,就增加功能来说,装饰器比生成子类更为灵活。
10. 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,此模式定义了一个高层接口,使得这一子系统更加容易使用。
11. 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。
工厂方法模式应用场景
工厂方法模式应用场景工厂方法模式是一种常用的设计模式,它主要用于创建对象的过程中,将对象的创建与使用分离开来,从而提高代码的可维护性和可扩展性。
下面我们将介绍工厂方法模式的应用场景以及如何在实际开发中使用它。
一、应用场景1. 当一个类不知道它所需要的对象的类时,可以使用工厂方法模式来创建所需的对象。
2. 当一个类希望由子类来指定它所创建的对象时,可以使用工厂方法模式。
3. 当一个类需要将具体实现延迟到子类时,可以使用工厂方法模式。
4. 当一个类需要提供一些默认值,同时允许用户自定义这些值时,可以使用工厂方法模式。
二、具体实现步骤下面我们将介绍如何在实际开发中使用工厂方法模式来创建对象:1. 首先定义一个抽象工厂接口(Factory),该接口包含了一个用于创建产品(Product)对象的抽象方法(createProduct)。
2. 然后定义具体产品类(ConcreteProduct),该类继承自抽象产品类(Product),并实现了抽象方法(createProduct)。
3. 接着定义具体工厂类(ConcreteFactory),该类实现了抽象工厂接口(Factory),并重写了抽象方法(createProduct),在该方法中创建具体产品对象并返回。
4. 最后,在客户端代码中使用具体工厂类来创建具体产品对象,而不需要知道具体产品类的实现细节。
三、示例代码以下是一个简单的示例代码,演示了如何使用工厂方法模式来创建对象:// 抽象产品类abstract class Product {public abstract void use();}// 具体产品类Aclass ConcreteProductA extends Product { @Overridepublic void use() {System.out.println("使用具体产品A"); }}// 具体产品类Bclass ConcreteProductB extends Product { @Overridepublic void use() {System.out.println("使用具体产品B"); }}// 抽象工厂接口interface Factory {public abstract Product createProduct(); }// 具体工厂类Aclass ConcreteFactoryA implements Factory {@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductA();}}// 具体工厂类Bclass ConcreteFactoryB implements Factory {@Overridepublic Product createProduct() {return new ConcreteProductB();}}// 客户端代码public class Client {public static void main(String[] args) {// 使用具体工厂类A创建对象Factory factory1 = new ConcreteFactoryA(); Product product1 = factory1.createProduct(); e();// 使用具体工厂类B创建对象Factory factory2 = new ConcreteFactoryB();Product product2 = factory2.createProduct();e();}}四、总结工厂方法模式是一种常用的设计模式,它可以将对象的创建与使用分离开来,从而提高代码的可维护性和可扩展性。
工厂方法模式和适配器模式的对比
工厂方法模式和适配器模式的对比工厂方法模式和适配器模式是软件设计中常用的两种设计模式。
虽然两者用途和实现方式不同,但它们都可以为软件开发者提供便利和有效性。
在本文中,将对这两种设计模式的差异进行比较和对比。
一、工厂方法模式工厂方法模式是一种提供工厂方法的创建型设计模式,它使用工厂方法将创建逻辑委托给类的子类。
在这种方式下,客户端创建实例的代码并不在于其自身,而是将该任务委托给子类。
这种方式将客户端代码从特定的实现中解耦出来,因此它可以使代码更加灵活,易于维护。
在工厂方法模式中,工厂类负责创建对象的实例。
由于创建实例的方式会因为实例化对象不同而有所不同,因此这种方式可以被认为是一种多态性。
二、适配器模式适配器模式是一种结构性设计模式,它通过将一个类的接口转换成客户端所需要的另一个接口,让本来无法相兼容的类能够一起工作。
这种模式可以使得兼容性问题变得简单,并且可以使得在不改变源代码情况下为现有的类提供更加清晰的接口。
在适配器模式中,适配器类实现客户端需要的新接口,同时可以访问被适配的代码以执行任务。
这种方式可以使得代码重用更有价值,同时还可以稳定现有的系统。
三、工厂方法模式和适配器模式的区别工厂方法模式和适配器模式是两种不同的设计模式。
工厂方法模式通过将创建实例的协定抽象出来,并将它委托给工厂来处理,从而解耦客户端代码和实现。
适配器模式则通过提供一个中间层来解决不同接口的不兼容性问题,以及使现有的类能够提供清晰的接口来改善代码的易用性。
以一个具体的例子来说,假设你正在编写一个游戏,你需要加载几个不同的资源类型,例如图像、音频和字体。
为了保持代码清晰,你可以选择使用工厂方法模式来创建这些资源实例。
在这种设计中,工厂类可以负责创建特定类型的资源实例,而客户端代码仅需告知工厂类所需的实例类型即可。
这样可以使得代码更易读,并且可以将创建逻辑从客户端代码中解耦出来。
现在假设你的游戏还需要能够使用一些新的图形库,例如OpenGL,但是它们提供的接口和现有的代码不兼容。
软件开发中常用的设计模式
软件开发中常用的设计模式设计模式是指在软件开发过程中被反复使用的问题解决方案。
软件开发中的设计模式可以优化代码,提高代码的复用性和可维护性。
以下是一些在软件开发中常用的设计模式:1. 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通用接口来隐藏创建对象的复杂性。
工厂模式包括简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。
简单工厂模式是最基本的工厂模式,它使用静态方法创建对象,将客户端从对象的创建过程中解耦。
工厂方法模式定义一个创建对象的接口,但让子类决定实例化哪个类。
工厂方法模式通过让客户端代码实例化对象,从而提供了灵活性和可扩展性。
抽象工厂模式允许客户端使用抽象接口来创建一系列相关的对象,而不必指定它们的具体类别。
2. 单例模式单例模式是一种创建型设计模式,它保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
单例模式通常用于控制全局变量。
单例模式有两种实现方式:懒汉式和饿汉式。
懒汉式单例模式是指在实例化时才创建对象。
单例模式可以节省系统开销,但可能会影响程序性能。
饿汉式单例模式是指在类被加载时就创建实例对象。
虽然饿汉式单例模式无需考虑多线程问题,但可能会增加程序启动时间和启动过程中的内存开销。
3. 观察者模式观察者模式是一种行为型设计模式,它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,所有依赖于它的对象都将得到通知并自动更新。
观察者模式通过定义一个抽象类来将观察者和被观察者进行解耦。
被观察者维护与观察者相关的信息,而观察者根据被观察者的改变而做出相应的响应。
观察者模式可以使得系统更加灵活,可扩展性更高。
4. 适配器模式适配器模式是一种结构型设计模式,它允许将不兼容的对象结合在一起工作。
适配器模式需要一个名为适配器的对象,它可以将一个接口转换为另一个接口。
适配器模式可以将多个不同的对象整合到一起来实现一项特定的任务。
通过适配器模式,程序员可以重复使用现有的代码,从而避免了代码重复的情况。
工厂方法模式应用场景
工厂方法模式应用场景工厂方法模式是一种常用的设计模式,它将对象的创建过程封装在工厂类中,从而使客户端和具体产品类解耦。
在实际开发中,工厂方法模式有着广泛的应用场景,本文将从以下几个方面进行探讨。
1. 多态性的实现工厂方法模式是一种创建型模式,它通过定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。
这种方式可以让程序在运行时动态地创建对象,从而实现多态性。
在实际开发中,我们经常需要根据不同的条件来创建不同的对象,这时候工厂方法模式就可以派上用场。
例如,我们需要根据用户的年龄来创建不同类型的会员卡,如果用户的年龄小于18岁,则创建一张青少年会员卡;如果用户的年龄大于等于18岁,则创建一张成年会员卡。
这时候我们可以定义一个工厂类,根据用户的年龄来创建不同类型的会员卡对象,从而实现多态性。
2. 对象的复用工厂方法模式可以帮助我们实现对象的复用。
在实际开发中,我们经常需要创建大量的对象,如果每次都直接new一个新的对象,会浪费大量的资源。
而工厂方法模式可以通过在工厂类中缓存已创建的对象,从而实现对象的复用。
例如,我们需要创建一个线程池,如果每次都直接new一个新的线程对象,会消耗大量的内存和CPU资源。
而通过使用工厂方法模式,我们可以在工厂类中缓存已创建的线程对象,从而实现线程的复用,提高程序的性能。
3. 降低耦合度工厂方法模式可以降低程序的耦合度。
在实际开发中,我们经常需要创建不同类型的对象,如果直接在客户端中new一个新的对象,会导致客户端与具体产品类之间产生耦合。
而通过使用工厂方法模式,客户端只需要依赖于工厂类,不需要关心具体产品类的实现细节,从而降低了程序的耦合度。
例如,我们需要创建不同类型的图形对象,如圆形、矩形、三角形等。
如果直接在客户端中new一个新的图形对象,会导致客户端与具体图形类之间产生耦合。
而通过使用工厂方法模式,客户端只需要依赖于工厂类,不需要关心具体图形类的实现细节,从而降低了程序的耦合度。
二十三种设计模式
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: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。
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实验三工厂方法设计模式
实验目的:加深对工厂方法设计模式及创建型设计模式原理的理解
实验环境:C#.Net
实验内容:
某系统日志记录器要求支持多种日志记录方式,如文件日志记录和到数据库日志记录等,且用户在应用场景下可以根据要求动态选择日志记录方式,现使用工厂方法设计模式设计该系统。
实验过程:
1、构建实现场景,画出UML类图
2、实现代码(C#)
static void Main(string [] args)
{
Console .WriteLine("采用文件日志记录方式");
ILogFactory fileLogFactory = new
FileLogFactory();
Log filelog = fileLogFactory .CreateLog();
filelog .write();
Console .WriteLine("==============================");
Console .WriteLine("采用数据库日志记录方式");
ILogFactory databaseLogFactory = new DatabaseLogFactory();
Log databaseLog =
databaseLogFactory .CreateLog();
databaseLog .write();
}
///<summary>
///日志抽象类
///</summary>
public abstract class Log
{
public abstract void write();
}
///<summary>
///文件日志类
///</summary>
public class FileLog :Log
{
public override void write()
{
Console .WriteLine("正在向文件日志中写入数据......");
}
}
///<summary>
///数据库日志类
///</summary>
public class DatabaseLog :Log
{
public override void write()
{
Console .WriteLine("正在向数据库日志中写入数据......");
}
}
///<summary>
///抽象日志工厂
///</summary>
interface ILogFactory
{
Log CreateLog();
}
///<summary>
///文件日志型工厂
///</summary>
public class FileLogFactory :ILogFactory
{
public Log CreateLog()
{
return new FileLog();
}
}
///<summary>
///数据库日志型工厂
///</summary>
public class DatabaseLogFactory :ILogFactory {
public Log CreateLog()
{
return new DatabaseLog();
}
}
实验结果:
实验讨论(效果分析):
通过这次实验,加深了对创建型设计模式的理解,并对几种模式进行比较,发现各种模式的特点:工厂方法模式中,核心的工厂类不是负责所有产品的创建,而是将具体的创建工作交给子类,工厂模式中,子工厂与产品类往往具有平行的等级结构,他们之间一一对应。
选折某个设计模式有了比较深的理解,这次实验,同时也是上次实验课学习的进一步应用,体现开闭原则(要求对软件的拓展开放)和里氏替换原则。