C设计模式工厂型设计示例
设计模式实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着软件工程的不断发展,设计模式作为一种解决软件开发中常见问题的有效方法,越来越受到广泛关注。
本次实验旨在通过学习设计模式,提高编程能力,掌握解决实际问题的方法,并加深对设计模式的理解。
二、实验目的1. 理解设计模式的基本概念和分类;2. 掌握常见设计模式的原理和应用;3. 提高编程能力,学会运用设计模式解决实际问题;4. 培养团队协作精神,提高项目开发效率。
三、实验内容本次实验主要涉及以下设计模式:1. 创建型模式:单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式;2. 结构型模式:适配器模式、装饰者模式、桥接模式、组合模式、外观模式;3. 行为型模式:策略模式、模板方法模式、观察者模式、责任链模式、命令模式。
四、实验过程1. 阅读相关资料,了解设计模式的基本概念和分类;2. 分析每种设计模式的原理和应用场景;3. 编写代码实现常见设计模式,并进行分析比较;4. 将设计模式应用于实际项目中,解决实际问题;5. 总结实验经验,撰写实验报告。
五、实验结果与分析1. 创建型模式(1)单例模式:通过控制对象的实例化,确保一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
实验中,我们实现了单例模式,成功避免了资源浪费和同步问题。
(2)工厂模式: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。
实验中,我们使用工厂模式创建不同类型的交通工具,提高了代码的可扩展性和可维护性。
(3)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,而不需要指定具体类。
实验中,我们使用抽象工厂模式创建不同类型的计算机,实现了代码的复用和扩展。
(4)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。
实验中,我们使用建造者模式构建不同配置的房屋,提高了代码的可读性和可维护性。
2. 结构型模式(1)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,使原本接口不兼容的类可以一起工作。
23种设计模式记忆口诀
23种设计模式记忆口诀以下是一个编写了23种设计模式的口诀,并添加了简短的注解的示例:1. 创建型模式,五六四建。
(Singleton, Prototype,Abstract Factory, Builder)单例原型、工厂建造。
适配桥接组合装饰,外观代理享元。
模板策略命令状态。
4. 还有七种模式高级课。
(Observer, Mediator, Iterator, Visitor, Memento, Chain of Responsibility, Interpreter)观察者调度迭代访问备忘,职责链解释器。
【创建型模式】1. 单例模式,静态唯一,(Singleton)保证只有一个实例被创建。
2. 原型模式,复制繁衍,(Prototype)通过复制现有对象来创建新对象。
3. 抽象工厂,产品家。
(Abstract Factory)提供一个创建一系列相关或互相依赖对象的接口。
4. 建造者模式,逐步完成。
(Builder)逐步创建复杂对象的一部分。
【结构型模式】1. 适配器,兼容转换器。
(Adapter)将一个类的接口转换成用户所期望的另一个接口。
2. 桥接模式,多维连接。
(Bridge)将抽象部分与它的实现部分分离,使它们可以独立地变化。
将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。
4. 装饰器模式,动态添加。
(Decorator)动态地给对象添加一些额外的职责,同时又不改变其结构。
5. 外观模式,统一接口。
(Facade)为子系统的一组接口提供一个统一的接口。
6. 享元模式,复用共享。
(Flyweight)运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
7. 代理模式,半隐藏。
(Proxy)为其他对象提供一种代理以控制对该对象的访问。
【行为型模式】1. 模板方法模式,创建骨架。
(Template Method)定义一个算法的骨架,将一些步骤延迟到子类中实现。
2. 策略模式,互相替代。
软件设计模式期中
降低了客户端(请求发送者)和业务(请求处理者)的耦合 简化对象的相互连接
增强给对象指派职责的灵活性
方便的增加新的请求处理类
缺点
不能保证请求一定被接收
系统性能将受到一定影响 可能造成循环调用
四川大学软件学院
解决方案3
1/5
解决方案2完美了吗? 对 比 CTeamLeader 和 approveLeave()的实现
创建审批人员对象和一个请假请求
四川大学软件学院
解决方案1
5/6
实现审批权限的判断和审批流程
四川大学软件学院
解决方案1
方案1的缺陷
6/6
审 批条件和 审 批流程完全在客 户 端程序 实现 ,即客 户
端程序和审批业务耦合过紧
四川大学软件学院
解决方案2
1/5
目标:降低客户端程序和审批业务的耦合 实现方法:将审批业务实现在CEmployee及其派生 类中
四川大学软件学院
解决方案1
1/6
设计类CLeaveRequest来表达请假请求
四川大学软件学院
解决方案1
2/6
设计类CEmployee作为审批人员的基类
虚函数appoveLeave()用来提供审批请假的接口
四川大学软件学院
解决方案1
3/6
从类CEmployee中派生三个类,用于完成审批
_isExtraConditionSatisfiedV()
四川大学软件学院
解决方案5
3/3
CEmployee 中 给 出 _isExtraConditionSatisfiedV() 的默认实现
若派生类对权限判断无额外变化,则无需重载该虚函数
java设计模式面试题
java设计模式面试题Java 设计模式面试题设计模式是软件开发中常用的解决问题的方法论,它通过提供经过验证的解决方案来应对各种软件设计问题。
在面试中,设计模式也是经常被问到的内容之一。
本文将介绍一些常见的Java 设计模式面试题,并给出对应的解答。
一、单例模式(Singleton Pattern)单例模式是一种创建型设计模式,其目的是保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
常见的实现方式有懒汉式和饿汉式。
1. 懒汉式实现单例模式的代码示例:```javapublic class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}2. 饿汉式实现单例模式的代码示例:```javapublic class Singleton {private static Singleton instance = new Singleton();private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {return instance;}}```二、工厂模式(Factory Pattern)工厂模式是一种创建型设计模式,其通过提供一个公共接口来创建对象,而不需要暴露对象的创建逻辑。
1. 简单工厂模式的代码示例:```javapublic interface Shape {void draw();public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a circle.");}}public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a rectangle.");}}public class ShapeFactory {public Shape createShape(String shapeType) {if (shapeType.equalsIgnoreCase("circle")) {return new Circle();} else if (shapeType.equalsIgnoreCase("rectangle")) { return new Rectangle();}return null;}}```2. 抽象工厂模式的代码示例:```javapublic interface Shape {void draw();}public interface Color {void fill();}public class Circle implements Shape { @Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a circle."); }}public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a rectangle."); }}public class Red implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Fill with red color."); }}public class Blue implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Fill with blue color."); }}public abstract class AbstractFactory {public abstract Shape createShape(String shapeType); public abstract Color createColor(String colorType);}public class ShapeFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape createShape(String shapeType) {if (shapeType.equalsIgnoreCase("circle")) {return new Circle();} else if (shapeType.equalsIgnoreCase("rectangle")) { return new Rectangle();}return null;}@Overridepublic Color createColor(String colorType) {return null;}}public class ColorFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape createShape(String shapeType) {return null;}@Overridepublic Color createColor(String colorType) {if (colorType.equalsIgnoreCase("red")) {return new Red();} else if (colorType.equalsIgnoreCase("blue")) {return new Blue();}return null;}}```三、观察者模式(Observer Pattern)观察者模式是一种行为型设计模式,其定义了对象之间的一对多依赖关系,使得当一个对象改变状态时,它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。
单例模式和工厂模式应用场景
单例模式和工厂模式应用场景单例模式和工厂模式是软件设计中常用的两种设计模式。
它们各自有着不同的应用场景和优势,下面将分别介绍并举例说明。
首先是单例模式。
单例模式是一种创建型设计模式,它确保某个类只有一个实例,并提供一个全局访问点来访问这个实例。
单例模式常用于需要共享资源的场景,以确保资源的一致性和节省系统资源。
单例模式的应用场景有很多,比如数据库连接池、线程池、日志记录器等。
举个例子,假设我们有一个日志记录器的类,我们希望在整个系统中只有一个实例来记录日志。
这时我们可以使用单例模式来实现,通过单例模式可以确保只有一个日志记录器的实例存在,从而避免了多个日志记录器实例带来的资源浪费和日志不一致的问题。
下面是单例模式的代码示例:```javapublic class Logger {private static Logger instance;private Logger() {// 私有化构造方法,防止外部实例化}public static synchronized Logger getInstance() {if (instance == null) {instance = new Logger();}return instance;}public void log(String message) {System.out.println("[Log] " + message);}}```在上述示例中,Logger类的构造方法被私有化,外部无法直接实例化该类。
通过getInstance()方法获取Logger类的实例,如果实例不存在,则创建一个实例;如果实例已存在,则直接返回该实例。
这样就确保了整个系统中只有一个Logger实例存在。
接下来是工厂模式。
工厂模式是一种创建型设计模式,它提供了一种封装对象创建过程的方式,将对象的创建和使用解耦。
工厂模式可以根据不同的情况创建不同的对象,从而实现灵活的对象创建和管理。
设计模式之策略模式(Strategy)详解及代码示例
设计模式之策略模式(Strategy)详解及代码⽰例⼀、策略模式的定义 策略(Strategy)模式的定义:该模式定义了⼀系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以相互替换,且算法的变化不会影响使⽤算法的客户。
策略模式属于对象⾏为模式,它通过对算法进⾏封装,把使⽤算法的责任和算法的实现分割开来,并委派给不同的对象对这些算法进⾏管理。
⼆、策略模式优缺点 策略模式的主要优点如下。
多重条件语句不易维护,⽽使⽤策略模式可以避免使⽤多重条件转移语句。
符合开闭原则,可以在不修改原代码的情况下,灵活增加新算法。
算法使⽤和实现隔离分离,提⾼算法的保密性和安全性。
策略模式提供了⼀系列的可供重⽤的算法族,恰当使⽤继承可以把算法族的公共代码转移到⽗类⾥⾯,从⽽避免重复的代码。
策略模式可以提供相同⾏为的不同实现,客户可以根据不同时间或空间要求选择不同的。
其主要缺点如下。
客户端必须理解所有策略算法的区别,以便适时选择恰当的算法类。
策略模式造成很多的策略类。
三、策略模式的结构与实现 策略模式是准备⼀组算法,并将这组算法封装到⼀系列的策略类⾥⾯,作为⼀个抽象策略类的⼦类。
策略模式的重⼼不是如何实现算法,⽽是如何组织这些算法,从⽽让程序结构更加灵活,具有更好的维护性和扩展性,现在我们来分析其基本结构和实现⽅法。
策略模式的主要⾓⾊如下。
抽象策略(Strategy)类:定义了⼀个公共接⼝,各种不同的算法以不同的⽅式实现这个接⼝,环境⾓⾊使⽤这个接⼝调⽤不同的算法,⼀般使⽤接⼝或抽象类实现。
具体策略(Concrete Strategy)类:实现了抽象策略定义的接⼝,提供具体的算法实现。
环境(Context)类:持有⼀个策略类的引⽤,最终给客户端调⽤。
其结构图如图所⽰: 代码实现如下:public class StrategyPattern{public static void main(String[] args){Context c=new Context();Strategy s=new ConcreteStrategyA();c.setStrategy(s);c.strategyMethod();System.out.println("-----------------");s=new ConcreteStrategyB();c.setStrategy(s);c.strategyMethod();}}//抽象策略类interface Strategy{public void strategyMethod(); //策略⽅法}//具体策略类Aclass ConcreteStrategyA implements Strategy{public void strategyMethod(){System.out.println("具体策略A的策略⽅法被访问!");}}//具体策略类Bclass ConcreteStrategyB implements Strategy{public void strategyMethod(){System.out.println("具体策略B的策略⽅法被访问!");}}//环境类class Context{private Strategy strategy;public Strategy getStrategy(){return strategy;}public void setStrategy(Strategy strategy){this.strategy=strategy;}public void strategyMethod(){strategy.strategyMethod();}} 测试结果如下:具体策略A的策略⽅法被访问!-----------------具体策略B的策略⽅法被访问! 如下补充⼀个促销策略模式:interface PromotionStrategy {void doPromotion();}class FanXianPromotionStrategy implements PromotionStrategy{@Overridepublic void doPromotion() {System.out.println("返现促销");}}class LiJianPromotionStrategy implements PromotionStrategy {@Overridepublic void doPromotion() {System.out.println("⽴减促销");}}class ManJianPromotionStrategy implements PromotionStrategy{@Overridepublic void doPromotion() {System.out.println("满减促销");}}class PromotionActivity {private PromotionStrategy promotionStrategy;public PromotionActivity(PromotionStrategy promotionStrategy) {this.promotionStrategy = promotionStrategy;}public void executePromotionStrategy(){promotionStrategy.doPromotion();}}public class Test {public static void main(String[] args) {PromotionActivity promotionActivity618 = new PromotionActivity(new LiJianPromotionStrategy());PromotionActivity promotionActivity1111 = new PromotionActivity(new FanXianPromotionStrategy());promotionActivity618.executePromotionStrategy();promotionActivity1111.executePromotionStrategy();}}四、策略模式的应⽤场景 策略模式在很多地⽅⽤到,如 Java SE 中的容器布局管理就是⼀个典型的实例,Java SE 中的每个容器都存在多种布局供⽤户选择。
设计模式应用实例
设计模式应用实例在软件开发中,设计模式是解决特定问题的经过验证的方法。
它们是从过去成功的解决问题的经验中提取出来的,可以用于各种情况下的软件设计和开发。
本文将介绍一些常见的设计模式,并通过实例展示它们在实际项目中的应用。
1. 单例模式单例模式是一种最简单的设计模式,它保证一个类只有一个实例,并提供了一个全局访问点。
这个模式适用于某些场景下只需要一个对象来协调行为。
在实际开发中,单例模式可以用于全局配置对象、数据库连接对象、线程池等场景。
下面是一个单例模式的应用示例:singleton.py```pythonclass Config(object):def __init__(self):# load config data from filepassdef get(self, key):# get value of the key from config datapass_config = Nonedef get_config():global _configif _config is None:_config = Config()return _config```在上面的示例中,Config 类的对象只需要创建一次,所以可以使用单例模式。
get_config 函数用来获取单例的 Config 对象,如果还没有创建,则创建一个。
2. 工厂模式工厂模式是一种创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式,为客户端隐藏了对象的实现细节,并由工厂对象负责创建对象。
工厂模式可以通过减少代码重复和确保工厂生成的对象符合开放封闭原则来简化代码和提高可维护性。
在实际开发中,工厂模式可以用于创建各种对象,例如不同数据库类型的连接对象、不同操作系统的 GUI 组件等。
下面是一个简单的工厂模式的应用示例:factory.py```pythonclass Car(object):def __init__(self, name): = nameclass CarFactory(object):def __init__(self):self.cars = {}def create_car(self, name):if self.cars.get(name):return self.cars[name]car = Car(name)self.cars[name] = carreturn car```在上面的示例中,Car 类表示汽车对象,CarFactory 类用来创建汽车对象。
乐华工厂模式代码
乐华工厂模式代码1. 引言在软件开发过程中,经常会遇到需要创建多个相似对象的情况。
如果每次都直接使用new关键字来创建对象,不仅代码冗长,而且难以维护和扩展。
这时候,可以使用工厂模式来解决这个问题。
乐华工厂模式代码是一种创建型设计模式,它提供了一种创建对象的接口,但是由子类决定实例化哪个类。
通过使用工厂模式,我们可以将对象的创建和使用分离,使代码更加灵活、可扩展和易于维护。
2. 工厂模式的基本概念工厂模式由三个基本角色组成:•抽象产品(Abstract Product):定义产品的共同接口,描述产品的特性和行为。
•具体产品(Concrete Product):实现抽象产品接口,是工厂模式创建的目标对象。
•工厂(Factory):负责创建具体产品的对象,隐藏了具体产品的创建逻辑。
3. 工厂模式的实现方式工厂模式有三种实现方式:简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。
下面将分别介绍这三种实现方式。
3.1 简单工厂模式简单工厂模式也称为静态工厂模式,它由一个工厂类负责创建所有的产品对象。
客户端通过向工厂类传递不同的参数来创建不同的产品对象。
简单工厂模式的优点是简单易用,客户端不需要关心具体产品的创建过程。
但是缺点也很明显,工厂类负责创建所有的产品对象,当产品种类增多时,工厂类的代码会变得很臃肿。
3.2 工厂方法模式工厂方法模式是简单工厂模式的升级版,它将工厂类的职责从具体产品的创建中解耦出来,每个具体产品都有一个对应的工厂类负责创建。
工厂方法模式的优点是增加新产品时无需修改现有代码,只需要添加新的具体产品和对应的工厂类即可。
但是缺点是客户端需要知道具体产品的工厂类,增加了客户端的复杂度。
3.3 抽象工厂模式抽象工厂模式是工厂方法模式的扩展,它定义了一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,每个工厂类负责创建一系列相关的产品。
抽象工厂模式的优点是将客户端与具体产品的实现解耦,客户端只需要知道抽象工厂和抽象产品接口即可。
C#常用设计模式
public Chain_ConcreateHandleC() { } public override void HandleReqest(Chain_Request request) { //如果自己能处理则处理,否则传递给后继者 if(request.Request_Type==3) {
internal class SingletonOne { private static SingletonOne _singleton; private SingletonOne() { }
public static SingletonOne Instance {
get {
if (_singleton == null) {
简单责任链模式示例:
public abstract class Chain_Successor {
protected Chain_Successor successor; //保存后继责任者的引用 /// <summary> /// 处理需求 /// </summary> /// <param name="request">需要处理的类</param> public abstract void HandleReqest(Chain_Request request); /// <summary> /// 设置后继责任者 /// </summary> /// <param name="successor">后继责任者</param> public void SetChain_Successor(Chain_Successor successor) { this.successor = successor; } } public class Chain_ConcreateHandleA : Chain_Successor { public Chain_ConcreateHandleA() { } public override void HandleReqest(Chain_Request request) { //如果自己能处理则处理,否则传递给后继者 if(request.Request_Type==1) {
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。
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。
c++ private构造函数
C++中的private构造函数是指类的构造函数被声明为private,这意味着该类不能被实例化,只能在类内部被调用。
private构造函数在C++中有着重要的作用,本文将详细介绍private构造函数的特点、用途以及示例。
一、private构造函数的特点1. private构造函数是指类的构造函数被声明为private,这样在类外部就无法创建该类的实例,只能在类内部通过特定方法创建实例。
2. private构造函数通常与静态成员函数或友元函数一起使用,通过这些函数来创建类的实例。
二、private构造函数的用途1. 实现单例模式:通过private构造函数和静态成员函数创建实例,实现单例模式,保证程序中只有一个实例存在。
2. 控制对象的创建方式:通过友元函数或静态成员函数来创建类的实例,可以对对象创建过程进行限制和控制,提高程序的安全性和可维护性。
三、private构造函数的示例下面通过一个示例来说明private构造函数的用法:```cpp#include <iostream>using namespace std;class Singleton {private:Singleton() {} // private构造函数public:static Singleton getInstance() {static Singleton instance; // 在静态成员函数中调用private构造函数return instance;}};int main() {Singleton obj = Singleton::getInstance(); // 通过静态成员函数创建实例// Singleton obj2; // 无法编译通过,private构造函数无法在外部调用return 0;}```在上面的示例中,Singleton类的构造函数被声明为private,因此外部无法直接调用构造函数来创建实例,而是通过静态成员函数getInstance来获取实例。
设计模式二三事
问题发现 问题1: 条件判断臃肿,不具备扩展性 问题2: 任务类耦合度高
解决方案 使用状态模式优化状态流转 使用观察者模式优化消息通知
状态模式
环境类(Context)角色 抽象状态(State)角色 具体状态(Concrete State)角色
优化后的任务类 耦合度降低 符合开闭原则
观察者模式
活动迭代重构_类图
最终的类图展示了活动迭代重构的结构。 使用设计模式成功地改进了活动构建 和风险控制。
总结
小明通过自主分析和设计模式的知识,成功完成了活动模型的重构和迭 代。 设计模式是软件设计的最佳实践,持续学习和应用非常重要。
场景一:单例模式
小明:老师,什么是单例模式? 老师:单例模式是一种保证类只有一个实例的设计模式。 小明:它有什么优点和缺点呢? 老师:它可以节省资源,但可能会引入全局状态。
结合优化思路 创建策略模式的环境类 奖励服务调用的过程
继续优化
策略类的状态问题 单例模式的介绍
单例模式 单例模式的定义和作用 使用饿汉式单例模式优化策略类设计
任务模型的设计 01
LOREM IPSUM DOLOR
任务模型设计 任务状态与消息通知的优化设计 状态模式与观察者模式应用
背景 老师提出任务模型设计需求 考虑任务状态流转和消息通知
设计模式的分类
创建型设计模式 结构型设计模式 行为型设计模式
常用的设计模式
单例模式 工厂模式 观察者模式
单例模式
单例模式的定义 应用场景 示例代码
工厂模式
工厂模式的定义 应用场景 示例代码
观察者模式
观察者模式的定义 应用场景 示例代码
奖励的发放策略 02
LOREM IPSUM DOLOR
反射技术使用到设计模式的例子
反射技术使用到设计模式的例子反射是一种在运行时动态地获取类的信息并操作类或对象的能力。
它能够在不知道类的具体结构的情况下,通过类的名称或对象的实例来获取类的方法、字段、属性等信息,并能够动态地调用它们。
反射技术在软件开发中有广泛的应用,尤其在设计模式中,可以辅助实现一些灵活的设计和编程技巧。
下面列举了10个使用反射技术与设计模式结合的例子。
1. 工厂方法模式(Factory Method Pattern)在工厂方法模式中,通过反射可以实现动态加载具体的工厂类和产品类。
通过读取配置文件或者其他方式获取到类的名称,然后利用反射来创建工厂对象和产品对象,实现了工厂方法的动态性和灵活性。
2. 单例模式(Singleton Pattern)在单例模式中,通过反射可以绕过单例模式的限制,强制创建新的实例。
通过反射可以获取到私有的构造方法,并设置其可访问性为true,然后再创建新的实例。
这种方式一般不推荐使用,因为它会破坏单例的原则。
3. 观察者模式(Observer Pattern)在观察者模式中,通过反射可以动态地注册和注销观察者。
通过反射可以获取到观察者的方法,并动态地调用这些方法,实现观察者的通知和更新。
4. 桥接模式(Bridge Pattern)在桥接模式中,通过反射可以动态地切换和扩展桥接的实现。
通过反射可以获取到实现类的信息,并动态地创建和切换不同的实现类,实现桥接的灵活性和可扩展性。
5. 适配器模式(Adapter Pattern)在适配器模式中,通过反射可以动态地适配不同的接口。
通过反射可以获取到适配器的方法和目标接口的方法,并动态地调用它们,实现适配器的功能。
6. 装饰器模式(Decorator Pattern)在装饰器模式中,通过反射可以动态地添加和删除装饰器的功能。
通过反射可以获取到装饰器的方法和目标对象的方法,并动态地调用它们,实现装饰器的功能。
7. 策略模式(Strategy Pattern)在策略模式中,通过反射可以动态地选择和切换不同的策略。
五种常见设计模式
五种常见设计模式设计模式是软件开发中常见的解决问题的方式。
它们是经过实践验证的,可以用于解决特定类型问题的重复性的设计问题。
有许多种设计模式,本文将重点介绍五种常见的设计模式,并对每种设计模式进行详细的介绍。
1.单例模式:单例模式是一种常见的创建型设计模式,它用于限制一些类的实例化只能为一个对象。
这种模式适用于需要全局访问一个对象,且该对象只能有一个实例的情况。
单例模式的实现方式有多种,其中一种通用的方式是使用一个私有的静态变量来保存实例。
该变量只在第一次调用 getInstance( 方法时被初始化,并在后续调用中重复使用。
下面是一个简单的单例模式示例:```javapublic class Singletonprivate static Singleton instance;private Singleton( { }public static synchronized Singleton getInstancif (instance == null)instance = new Singleton(;}return instance;}```2.工厂模式:工厂模式是一种常见的创建型设计模式,它用于创建对象的过程与客户端代码分离。
工厂模式通过定义一个共同的接口,然后由子类来实现具体的工厂方法,从而创建不同的对象。
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。
其中,简单工厂模式通过一个工厂类来决定实例化哪一个类;工厂方法模式通过一个工厂接口和多个具体工厂类来实现,每个具体工厂类负责创建一种具体的产品;抽象工厂模式通过一个抽象工厂接口和多个具体工厂类来实现,每个具体工厂类负责创建一族相关的产品。
3.观察者模式:观察者模式是一种常见的行为型设计模式,它定义了一种一对多的依赖关系,使得当一个对象改变状态时,其依赖者将自动收到通知并进行相应的更新。
观察者模式由两个核心组件组成:观察者和被观察者。
简单工厂与工厂方法模式的区别
简单工厂与工厂方法模式的区别软件开发中的设计模式是一种特定的解决方案,它可以用来解决一种在软件开发中普遍存在的问题。
在这些模式中,工厂模式是最为广泛使用的模式之一。
在工厂模式中,有两种基本的类型——简单工厂和工厂方法模式。
虽然这两种方法本质上是相同的,但它们之间也存在着一些关键的区别。
## 简单工厂模式简单工厂模式是一种创建型模式,它允许用户根据需要创建一个对象,而不必知道对象的具体类。
这个模式可以有效地将对象创建的过程抽象出来,并把它们放在一个工厂类中,这个工厂类根据用户的输入信息决定应该创建哪个具体的对象。
简单工厂模式的核心是工厂类,它是一个包含多个静态方法的类,这些静态方法根据用户的需求创建不同类型的对象。
例如,在一个汽车制造工厂中,简单工厂模式可以用来创建不同类型的车辆,例如轿车、跑车或 SUV。
用户只需提供所需类型的参数,简单工厂就可以根据当前需求返回相应的实例对象。
以下是简单工厂的实现示例:```class CarFactory {public static Car getCar(String carType) {if (carType == null) {return null;}if (carType.equalsIgnoreCase("SUV")) {return new SUV();}else if (carType.equalsIgnoreCase("sedan")) {return new Sedan();}else if (carType.equalsIgnoreCase("SportsCar")) { return new SportsCar();}return null;}class SUV implements Car {public void drive() {System.out.println("Driving SUV");}}class Sedan implements Car {public void drive() {System.out.println("Driving Sedan");}}class SportsCar implements Car {public void drive() {System.out.println("Driving Sports Car"); }interface Car {void drive();}```在上面的示例中,接口 Car 定义了一个 drive 方法,这个方法用来描述不同的车辆如何行驶。
大话设计模式C++版——表驱动法改造简单工厂
⼤话设计模式C++版——表驱动法改造简单⼯⼚上回《》中指出了简单⼯⼚模式的缺陷,即违背了开发—封闭原则,其主要原因是由于switch的判断结构的使⽤,使修改或添加新的对象时需要改动简单⼯⼚类的代码,如何改造switch结构,表驱动法就可以粉墨登场了。
表驱动法的介绍见《》。
1、⾯向接⼝编程,先改造抽象接⼝类IOperationclass IOperation{public:IOperation() : m_nNuml(0), m_nNumr(0) {}virtual ~IOperation() {}virtual void SetNum(int nNuml = 0, int nNumr = 0){m_nNuml = nNuml;m_nNumr = nNumr;}virtual int CalculateResult() = 0;public:typedef IOperation* (CALLBACK* fn_CreateObject)();protected:int m_nNuml, m_nNumr;};接⼝基本⽆改动,由于表驱动法中需要在表中填⼊驱动函数接⼝,故先定义⼀个该接⼝函数的定义,⽤于产⽣具体接⼝对象。
2、改造接⼝对象类class COperation_Add : public IOperation{public:int CalculateResult(){return m_nNuml + m_nNumr;}static IOperation* CALLBACK CreateObject(){return new COperation_Add();}};class COperation_Dec : public IOperation{public:int CalculateResult(){return m_nNuml - m_nNumr;}static IOperation* CALLBACK CreateObject(){return new COperation_Dec();}};增加了CreateObject()静态函数,改函数的作⽤是⽤来产⽣本对象。
设计模式之原型模式(Prototype)详解及代码示例
设计模式之原型模式(Prototype)详解及代码⽰例⼀、原型模式的定义与特点 原型(Prototype)模式的定义如下:⽤⼀个已经创建的实例作为原型,通过复制该原型对象来创建⼀个和原型相同或相似的新对象。
它属于创建型设计模式,⽤于创建重复的对象,同时⼜能保证性能(⽤这种⽅式创建对象⾮常⾼效)。
这种模式是实现了⼀个原型接⼝,该接⼝⽤于创建当前对象的克隆。
当直接创建对象的代价⽐较⼤时,则采⽤这种模式。
例如,⼀个对象需要在⼀个⾼代价的数据库操作之后被创建。
我们可以缓存该对象,在下⼀个请求时返回它的克隆,在需要的时候更新数据库,以此来减少数据库调⽤。
⼆、原型模式优点性能优良:原型模式是在内存⼆进制流的拷贝,要⽐new⼀个对象性能好很多,特别是在⼀个循环体类产⽣⼤量对象的时候更加明显。
逃避构造函数的约束:这是优缺点共存的⼀点,直接在内存中拷贝,构造函数是不会执⾏的。
三、原型模式的使⽤场景资源初始化场景:类初始化需要消耗⾮常多的资源的时候。
性能和安全要求的场景:通过new产⽣⼀个对象需要⾮常繁琐的数据准备和访问权限的时候。
⼀个对象多个修改者的场景:⼀个对象需要提供给其他对象访问,⽽各个调⽤者可能都需要修改其值时考虑使⽤。
实际项⽬中原型模式很少单独出现,⼀般和⼯⼚模式⼀起出现,通过clone⽅法创建⼀个对象,然后由⼯⼚⽅法提供给调⽤者。
四、原型模式的结构与实现 由于 Java 提供了对象的 clone() ⽅法,所以⽤ Java 实现原型模式很简单,只需要实现Cloneable接⼝并重写clone()⽅法,简单程度仅次于单例模式和迭代器模式。
原型模式包含以下主要⾓⾊。
抽象原型类:规定了具体原型对象必须实现的接⼝。
具体原型类:实现抽象原型类的 clone() ⽅法,它是可被复制的对象。
访问类:使⽤具体原型类中的 clone() ⽅法来复制新的对象。
其结构图如图所⽰: 代码实现如下://具体原型类class Realizetype implements Cloneable{Realizetype(){System.out.println("具体原型创建成功!");}public Object clone() throws CloneNotSupportedException{System.out.println("具体原型复制成功!");return (Realizetype)super.clone();}}//原型模式的测试类public class PrototypeTest{public static void main(String[] args)throws CloneNotSupportedException{Realizetype obj1=new Realizetype();Realizetype obj2=(Realizetype)obj1.clone();System.out.println("obj1==obj2?"+(obj1==obj2));}} 结果如下:具体原型创建成功! //此处构造⽅法在clone的时候并不会执⾏,因为对象是从内存以⼆进制流的⽅式进⾏拷贝,当然不会执⾏具体原型复制成功!obj1==obj2?false //不是同⼀个对象五、补充说明 1、构造⽅法clone时不会执⾏ 构造⽅法在clone的时候并不会执⾏,因为对象是从内存以⼆进制流的⽅式进⾏拷贝,当然不会执⾏,如上例⼦中所⽰。
headfirst设计模式 (2)
Head First 设计模式概述Head First 设计模式是一本由埃里克·弗里曼(Eric Freeman)和伊丽莎白·弗里曼(Elisabeth Freeman)共同著作的畅销书籍。
本书旨在通过幽默而易懂的方式,向读者介绍常见的设计模式,并教导读者如何应用这些设计模式来解决实际的软件设计问题。
本文将对《Head First 设计模式》进行分析和总结,并探讨其对软件开发的影响。
内容概述《Head First 设计模式》一书共包含23种常见的设计模式,这些设计模式被分为三个不同的类别:创建型模式、结构型模式和行为型模式。
在每个模式的介绍中,作者通过生动的例子和图示,以及清晰的解释,帮助读者理解模式的概念和实际应用。
创建型模式创建型模式在对象的创建过程中提供了一种更加灵活且易于扩展的方式。
《Head First 设计模式》详细讲解了以下四种创建型模式:1.工厂模式(Factory Pattern):工厂模式通过定义一个创建对象的接口,但是由子类决定要实例化的类是哪一个。
2.抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):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,而不需要指定具体类。
3.单例模式(Singleton Pattern):单例模式确保一个类只有一个实例,并提供对该实例的全局访问点。
4.建造者模式(Builder Pattern):建造者模式使用多个简单的对象一步一步构建一个复杂的对象。
结构型模式结构型模式主要关注对象之间的组合,以创建更大的结构。
本书重点介绍了以下七种结构型模式:1.适配器模式(Adapter Pattern):适配器模式将一个对象包装起来,以改变其接口。
2.装饰者模式(Decorator Pattern):装饰者模式动态地将责任附加到对象上,以扩展其功能。
3.代理模式(Proxy Pattern):代理模式为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
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名称Factory Method结构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。
适用性•当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
•当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。
•当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个,并且你希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。
namespace FactoryMethod_DesignPattern{using System;. .///</summary> public class Client{public static int Main(string[] args){MyApplication myApplication = new MyApplication();();();return 0;}}}一、工厂方法(Factory Method)模式工厂方法(FactoryMethod)模式是类的创建模式,其用意是定义一个创建产品对象的工厂接口,将实际创建工作推迟到子类中。
工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象和推广。
由于使用了多态性,工厂方法模式保持了简单工厂模式的优点,而且克服了它的缺点。
在工厂方法模式中,核心的工厂类不再负责所有产品的创建,而是将具体创建工作交给子类去做。
这个核心类仅仅负责给出具体工厂必须实现的接口,而不接触哪一个产品类被实例化这种细节。
这使得工厂方法模式可以允许系统在不修改工厂角色的情况下引进新产品。
在Factory Method模式中,工厂类与产品类往往具有平行的等级结构,它们之间一一对应。
二、Factory Method模式角色与结构:抽象工厂(Creator)角色:是工厂方法模式的核心,与应用程序无关。
任何在模式中创建的对象的工厂类必须实现这个接口。
具体工厂(Concrete Creator)角色:这是实现抽象工厂接口的具体工厂类,包含与应用程序密切相关的逻辑,并且受到应用程序调用以创建产品对象。
在上图中有两个这样的角色:BulbCreator与TubeCreator。
抽象产品(Product)角色:工厂方法模式所创建的对象的超类型,也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。
在上图中,这个角色是Light。
具体产品(Concrete Product)角色:这个角色实现了抽象产品角色所定义的接口。
某具体产品有专门的具体工厂创建,它们之间往往一一对应。
三、程序举例:using System;public abstract class Light{public abstract void TurnOn();public abstract void TurnOff();}public class BulbLight : Light{public override void TurnOn(){ ("Bulb Light is Turned on"); }public override void TurnOff(){ ("Bulb Light is Turned off"); }}public class TubeLight : Light{public override void TurnOn(){ ("Tube Light is Turned on"); }public override void TurnOff(){ ("Tube Light is Turned off"); }}public abstract class Creator{public abstract Light factory();}public class BulbCreator : Creator {public override Light factory(){ return new BulbLight(); }}public class TubeCreator : Creator {public override Light factory(){ return new TubeLight(); }}public class Client{public static void Main(){Creator c1 = new BulbCreator(); Creator c2 = new TubeCreator();Light l1 = ();Light l2 = ();();();("-----------------");();();}}工厂方法的活动序列图活动过程包括:客户端创建BulbCreator对象,客户端持有此对象的类型是Creator,而实际类型是BulbCreator。
然后客户端调用BulbCreator的factory方法,之后BulbCreator调用BulbLight的构造函数创造出产品BulbLight对象。
四、工厂方法模式与简单工厂模式工厂方法模式与简单工厂模式再结构上的不同不是很明显。
工厂方法类的核心是一个抽象工厂类,而简单工厂模式把核心放在一个具体类上。
工厂方法模式之所以有一个别名叫多态性工厂模式是因为具体工厂类都有共同的接口,或者有共同的抽象父类。
当系统扩展需要添加新的产品对象时,仅仅需要添加一个具体对象以及一个具体工厂对象,原有工厂对象不需要进行任何修改,也不需要修改客户端,很好的符合了"开放-封闭"原则。
而简单工厂模式在添加新产品对象后不得不修改工厂方法,扩展性不好。
工厂方法模式退化后可以演变成简单工厂模式。
五、Factory Method模式演化使用接口或抽象类抽象工厂角色和抽象场频角色都可以选择由接口或抽象类实现。
使用多个工厂方法抽象工厂角色可以规定出多于一个的工厂方法,从而使具体工厂角色实现这些不同的工厂方法,这些方法可以提供不同的商业逻辑,以满足提供不同的产品对象的任务。
产品的循环使用工厂方法总是调用产品类的构造函数以创建一个新的产品实例,然后将这个实例提供给客户端。
而在实际情形中,工厂方法所做的事情可以相当复杂。
一个常见的复杂逻辑就是循环使用产品对象。
工厂对象将已经创建过的产品登记到一个聚集中,然后根据客户所请求的产品状态,向聚集查询。
如果有满足要求的产品对象,就直接将产品返回客户端;如果聚集中没有这样的产品对象,那么就创建一个新的满足要求的产品对象,然后将这个对象登记到聚集中,再返还给客户端。
"享元模式(Flyweight Pattern)"就是这样一个模式。
多态性的丧失和模式的退化一个工厂方法模式的实现依赖于工厂角色和产品角色的多态性。
在有些情况下,这个模式可以出现退化。
工厂方法返回的类型应当是抽象类型,而不是具体类型。
调用工厂方法的客户端应当依赖抽象产品编程,而不是具体产品。
如果工厂仅仅返回一个具体产品对象,便违背了工厂方法的用意,发生退化,这时就不再是工厂模式了。
工厂的等级结构:工厂对象应当有一个抽象的超类型。
如果等级结构中只有一个具体工厂类的话,抽象工厂就可以省略,发生了退化。
六、Factory Method模式与其它模式的关系与工厂方法模式有关的模式还包括:模板方法模式、MVC模式、享元模式、备忘录模式七、另外一个例子// Factory Method pattern -- Real World exampleusing System;using ;// "Product"abstract class Page{}// "ConcreteProduct"class SkillsPage : Page{}// "ConcreteProduct"class EducationPage : Page{}// "ConcreteProduct"class ExperiencePage : Page{}// "ConcreteProduct"class IntroductionPage : Page{}// "ConcreteProduct"class ResultsPage : Page{}// "ConcreteProduct"class ConclusionPage : Page{}// "ConcreteProduct"class SummaryPage : Page}// "ConcreteProduct"class BibliographyPage : Page{}// "Creator"abstract class Document{// Fieldsprotected ArrayList pages = new ArrayList();// Constructorpublic Document(){();}// Propertiespublic ArrayList Pages{get{ return pages; }}// Factory Methodabstract public void CreatePages();}// "ConcreteCreator"class Resume : Document{// Factory Method implementationoverride public void CreatePages(){( new SkillsPage() );( new EducationPage() );( new ExperiencePage() );}}// "ConcreteCreator"class Report : Document// Factory Method implementation override public void CreatePages(){( new IntroductionPage() );( new ResultsPage() );( new ConclusionPage() );( new SummaryPage() );( new BibliographyPage() );}}///<summary>/// FactoryMethodApp test///</summary>class FactoryMethodApp{public static void Main( string[] args ){Document[] docs = new Document[ 2 ];// Note: constructors call Factory Method docs[0] = new Resume();docs[1] = new Report();// Display document pagesforeach( Document document in docs ) {( "" + document + " ------- " );foreach( Page page in )( " " + page );}}}。