第六章 结构型2之桥接和享元模式

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软件工程中的设计模式

软件工程中的设计模式

软件工程中的设计模式在软件开发的过程中,设计模式是一种非常重要的概念。

设计模式是指在软件开发中,经过反复使用,被证明是有效的、可重用的经验总结,是程序员在软件开发中总结出来的比较好的实践方法。

设计模式让程序员能够在软件开发中更加灵活、高效地处理问题,提高了软件开发的质量和效率。

设计模式可以分为三种类型:创建型模式、结构型模式和行为型模式。

其中每种模式都有其独特的应用场景和解决方案。

一、创建型模式创建型模式主要解决对象的创建问题,提供了一种系统化的创建对象的方式,使得对象的创建过程更加灵活和高效。

创建型模式包括单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式和原型模式。

1. 单例模式单例模式是设计模式中最简单的模式之一,它是保证一个类只有一个实例,在全局中的唯一性。

单例模式的优点在于:1. 可以减小系统开销,避免重复创建对象。

2. 增加了灵活性,可以控制对象的生成顺序,实现对象共享等。

3. 可以和工厂模式和代理模式结合使用。

2. 工厂模式工厂模式是一种比较常见的创建型模式,它使用工厂方法来生成对象,而不是在代码中直接使用构造函数来生成对象。

工厂模式可以有多种不同的实现方式,包括简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。

工厂方法模式的优点在于:1. 解耦客户端和具体的产品类。

2. 扩展性好,可以增加新的产品类。

3. 可以实现多态,提高系统的灵活性。

3. 抽象工厂模式抽象工厂模式是工厂方法模式的拓展,它提供一个工厂接口用于创建一组相关或者相互依赖的对象。

抽象工厂模式的优点在于:1. 解耦客户端和具体的产品类。

2. 扩展性好,可以增加新的产品类。

3. 实现了一系列的产品族,满足客户端的需求。

4. 建造者模式建造者模式是一种用于构建复杂对象的模式,它将对象的构造和表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示方式。

建造者模式的优点在于:1. 可以对对象的构建过程进行控制,更加灵活。

2. 可以解决不同构建过程的复杂性,简化代码的编写。

2014上半年软考【标准答案及解析】

2014上半年软考【标准答案及解析】

2014年上半年软件设计师考试上午真题(标准参考答案)参考答案:不保证正确。

1.D 2、3、C2^(k-1)≥n+k4、D5、B6、A解析:内存按字节编址,单位为byte,存储器容量按位编址,单位为bit,注意相关的单位换算根据公式:(最高地址-最低地址+1)/单片存储器容量可得注意16进制的换算(400FFFFFH-40000000H+1)*8bit/256K*8bit = (FFFFFH+1)/256K =(100000H)/(256*1024) =(1*16^5)/(256*2^10)=2^20/2^18 =2^2=47.Sniffer,中文可以翻译为嗅探器,是一种基于被动侦听原理的网络分析方式。

使用这种技术方式,可以监视网络的状态、数据流动情况以及网络上传输的信息。

木马是病毒的一种,同时木马程序又有许多种不同的种类,那是受不同的人、不同时期开发来区别的,如BackOrifice(BO)、BackOrifice2000、Netspy、Picture、Netbus、Asylum、冰河等等这些都属于木马病毒种类.木马程序就是一个网络上的Client/Server的概念。

以下简单介绍一些木马程序的功能:1)远程监控: 可以控制对方的鼠标、键盘和监视对方屏幕。

2)记录密码3)取得电脑主机的信息资料: 如果你在电脑用户账户填上真名的话,对方就可能知道你的姓名了。

4)远程控制5)发送信息8、D 9、B 10、D 11、C12、B表示媒体就是信息的表示方法。

国际电话电报咨询委员会CCITT(Consultative Committee on International Telephone and Telegraph,国际电信联盟ITU的一个分会)把媒体分成5类。

表示媒体(representation Medium)是其中之一,它指传输感觉媒体的中介媒体,即用于数据交换的编码。

如图像编码(JPEG、MPEG等)、文本编码(ASCII码、GB2312等)和声音编码等。

23种设计模式记忆口诀

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。

设计模式 分类

设计模式 分类

设计模式分类设计模式是指可重复使用的解决方案,它是一套经过归纳总结的代码设计的最佳实践,目的是提高程序的可维护性、复用性、灵活性和可拓展性。

根据功能、作用和应用场景等不同分类准则,设计模式可以被分成若干个类别,以下是常用的几种分类。

1.创建型模式创建型模式用于封装对象的创建过程,隐藏具体实现的细节,提供一个通用的接口让用户生成对象,并且尽量将对象的创建过程与使用过程分离。

创建型模式包括工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、原型模式和建造者模式等。

工厂方法模式:定义一个用于创建对象的接口,但由子类决定要实例化的具体类。

工厂方法把对象的创建职责交给了特定的类。

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,而无需指定它们的具体类。

单例模式:确保类只有一个实例,并提供全局访问点。

原型模式:通过复制现有的实例来创建新的实例。

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。

2.结构型模式结构型模式用于描述如何组合类和对象以形成大型结构,并解决类与类之间的关系问题。

结构型模式包括适配器模式、桥接模式、装饰器模式、组合模式、外观模式、享元模式和代理模式等。

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,使得原本不兼容的类可以协同工作。

桥接模式:将抽象部分与它的实现部分分离,使它们可以独立变化。

装饰器模式:动态地给对象添加一些额外的职责,使得对象的功能具有更高的灵活性。

组合模式:将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构,使得用户对于单个对象和组合对象的使用具有一致性。

外观模式:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,以便于子系统的使用。

享元模式:通过共享对象来减少内存使用以及对象创建的时间。

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.行为型模式行为型模式用于描述对象间的通讯、算法和职责分配等关系,以便更好地划分对象的职责,减少对象间的耦合,增强系统的灵活性和可扩展性。

设计模式——结构型模式(包含7种)

设计模式——结构型模式(包含7种)

设计模式——结构型模式(包含7种)结构型设计模式是从程序的结构上解决模块之间的耦合问题。

包括以下七种模式:1.Adapte适配器模式:Adapter模式通过类的继承或者对象的组合侧重于转换已有的接⼝,类适配器采⽤“多继承”的实现⽅式,带来了不良的⾼耦合,所以⼀般不推荐使⽤。

对象适配器采⽤“对象组合”的⽅式,更符合松耦合精神。

例如:笔记本电源适配器,可以将220v转化为适合笔记本使⽤的电压。

2.Bridge桥接模式:将抽象部分与实现部分分离,使它们都可以独⽴的变化。

减少因变化带来的代码的修改量。

例如:经典例⼦,电灯开关,开关的⽬的是将设备打开或关闭,产⽣的效果不同。

posite组合模式:将对象组合成树形结构以表⽰“部分-整体”的层次结构。

Composite模式使得客户对单个对象和组合对象的使⽤具有⼀致性。

从⽽解决了解决客户程序与复杂对象容器的解耦,即:通过继承统⼀的接⼝,我们可以将容器对象及其⼦对象看成同⼀类对象使⽤,以减少对象使⽤中的复杂度。

例如:让⽤户⼀致地使⽤单个对象和组合对象,1+2和(1+1)+(2*3)都是合法的表达式。

单个与整体都可以进⾏加法运算符的操作。

4.Decorator装饰模式:动态地给⼀个对象添加⼀些额外的职责。

就增加功能来说,Decorator模式相⽐⽣成⼦类更为灵活。

[GOF 《设计模式》]Decorator模式采⽤对象组合⽽⾮继承的⼿法,实现了在运⾏时动态的扩展对象功能的能⼒,⽽且可以根据需要扩展多个功能,避免了单独使⽤继承带来的“灵活性差”和“多⼦类衍⽣问题”。

同时它很好地符合⾯向对象设计原则中“优先使⽤对象组合⽽⾮继承”和“开放-封闭”原则。

例如:⼀幅画,可以直接挂到墙上,也可以加上框架和镶上玻璃后,再挂到墙上。

5.Facade外观模式:为⼦系统中的⼀组接⼝提供⼀个⼀致的界⾯,简化接⼝。

例如:我们拨打10086,可以办理,彩铃,⼿机报,全时通等业务(⼦对象),⽽10086则是为⼦对象所使⽤的⼀致界⾯。

MOOC课程之2享元模式

MOOC课程之2享元模式

结构型设计模式享元模式享元模式01通过共享有效地支持大量细粒度对象。

01享元模式描述了如何共享对象, 以允许它们以精细的粒度使用, 而不会造成高昂的成本。

目的:动机:享元模式01状态独立部分(intrinsic).内部状态在Flyweight对象中存储(共享)。

02状态依赖部分(extrinsic).外部状态由客户端对象存储或计算,并在调用其操作时传递给Flyweight。

每个享元对象分为两部分:享元模式•Flyweight•声明一个接口, 通过该接口, 享元可以接收并对外部状态进行操作。

•ConcreteFlyweight•实现Flyweight接口, 为内部状态添加存储。

ConcreteFlyweight对象必须是共享的。

它存储的任何状态都必须是内在的, 也即, 独立于C oncreteflyweight对象的上下文。

享元模式•UnsharedConcreteFlyweight并非所有的Flyweight子类都需要共享。

Flyweight接口支持共享, 但它不会强制执行它。

对于UnsharedConcreteFlyweight 对象,将ConcreteFlyweight对象作为享元对象结构中某个层次的子对象很正常。

Flyweight PatternFlyweight Pattern class FolderFactory{Folder unSelected, Selected;public FolderFactory(){Color brown = new Color(0x5f5f1c);Selected = new Folder(brown);unSelected= new Folder(Color.yellow);}//-------------------------------public Folder getFolder(boolean isSelected){if (isSelected)return Selected;elsereturn unSelected;}}•FlyweightFactory用于分发所需的特定flyweight对象。

软件工程复习题终审稿)

软件工程复习题终审稿)

软件工程复习题文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-软件工程复习题一、判断、填空题、选择题1.软件开发的瀑布模型适用条件是需求清晰的场合。

2.软件开发的增量模型可以快速构造核心模块,提交给用户使用。

3.需求分析是要弄清楚软件要做什么的阶段,符合用户要求。

4.模块独立性比较强的模块应该是高度内聚,松散耦合的模块。

耦合强调松散,模块与模块间的连接,内聚强调紧密,关注同一件事情。

5.系统程序可以跨平台、跨计算机运行,是因为具有可移植性。

6.软件生命周期中所花费用最多的阶段是维护阶段。

7.软件会逐级退化而不会磨损,其原因在于不断的变更使组件接口之间引起错误。

8.顺序图和协作图所表现的含义是相同的,同构的。

9.结构化分析的英文全称是( Structured Analysis ),这种分析主要是通过哪几种模型图来呈现(数据流图DFD、实体-关系图ER、状态-迁移图STD )。

10.UML全称是(统一建模语言)。

11.螺旋模型是将(瀑布模型)和(快速原型模型)结合起来,并且加入了(风险分析)。

瀑布模型是以(文档)为驱动、适合于(需求明确)的软件项目的模型。

12.用例图的定义和作用是什么(定义:描述的是参与者所理解的系统功能。

作用:用于需求分析阶段,它的建立是系统开发者和用户反复讨论的结果)。

13.顺序图和协作图的用途是什么()14.Coad和Yourdom给出的“面向对象”的定义如下:面向的对象=(对象)+(类)+(继承)+(消息通信)。

15.软件维护的4中维护活动是(改正性维护、适应性维护、完善性维护、预防性维护)。

16.从工程管理的角度,可以将软件设计分为两个阶段:()。

17.从技术的角度,概要设计阶段要完成体系(结构设计、接口设计、数据设计)。

18.软件工程的目标是(以较短的周期,较低的成本生产出高质量的软件,并最终实现软件的工业化生产)。

19.程序的5种基本控制结构是(顺序型、选择型、先判定型循环、后判定型循环、多情况型循环),如果简化到三种是(顺序、选择、循环)。

享元模式——精选推荐

享元模式——精选推荐

享元模式⼀、定义⾯向对象技术可以很好地解决⼀些灵活性或可扩展性问题,但在很多情况下需要在系统中增加类和对象的个数。

当对象数量太多时,将导致运⾏代价过⾼,带来性能下降等问题。

享元模式正是为解决这⼀类问题⽽诞⽣的。

享元模式(Flyweight Pattern)主要⽤于减少创建对象的数量,以减少内存占⽤和提⾼性能。

这种类型的设计模式属于结构型模式,它提供了减少对象数量从⽽改善应⽤所需的对象结构的⽅式。

例如线程池,线程池的创建可以避免不停的创建和销毁多个对象,消耗性能。

在享元模式中可以共享的相同内容称为内部状态(Intrinsic State),⽽那些需要外部环境来设置的不能共享的内容称为外部状态(Extrinsic State),其中外部状态和内部状态是相互独⽴的,外部状态的变化不会引起内部状态的变化。

由于区分了内部状态和外部状态,因此可以通过设置不同的外部状态使得相同的对象可以具有⼀些不同的特征,⽽相同的内部状态是可以共享的。

也就是说,享元模式的本质是分离与共享:分离变与不变,并且共享不变。

把⼀个对象的状态分成内部状态和外部状态,内部状态即是不变的,外部状态是变化的;然后通过共享不变的部分,达到减少对象数量并节约内存的⽬的。

在享元模式中通常会出现⼯⼚模式,需要创建⼀个享元⼯⼚来负责维护⼀个享元池(Flyweight Pool)(⽤于存储具有相同内部状态的享元对象)。

在享元模式中,共享的是享元对象的内部状态,外部状态需要通过环境来设置。

在实际使⽤中,能够共享的内部状态是有限的,因此享元对象⼀般都设计为较⼩的对象,它所包含的内部状态较少,这种对象也称为细粒度对象。

享元模式的⽬的就是使⽤共享技术来实现⼤量细粒度对象的复⽤。

说了这么多归其本质就⼀句话缓存共享对象,降低内存消耗。

模式所涉及的⾓⾊ Flyweight:享元接⼝,通过这个接⼝传⼊外部状态并作⽤于外部状态; ConcreteFlyweight:具体的享元实现对象,必须是可共享的,需要封装享元对象的内部状态; UnsharedConcreteFlyweight:⾮共享的享元实现对象,并不是所有的享元对象都可以共享,⾮共享的享元对象通常是享元对象的组合对象; FlyweightFactory:享元⼯⼚,主要⽤来创建并管理共享的享元对象,并对外提供访问共享享元的接⼝;⼆、享元模式的应⽤场景业务场景:现在某公司要求⼤家做⼀个年度总结报告,如果这些报告已经⽣成过了,就不⽤在⽣成了。

软件设计架构试卷试题(附答案)

软件设计架构试卷试题(附答案)

一、选择题(每题2分,共24分)1.以下关于构造函数的说法,其中错误的是( B )A.构造函数的函数名必须与类名相同B.构造函数可以指定返回类型C.构造函数可以带有参数D.构造函数可以重载2.类的构造函数是在( B )调用的。

A. 类创建时B. 创建对象时C. 删除对象时D. 不自动调用3.在以下关于方法重载的说法,其中错误的是( D )A.方法可以通过指定不同的返回值类型实现重载B.方法可以通过指定不同的参数个数实现重载C.方法可以通过指定不同的参数类型实现重载D.方法可以通过指定不同的参数顺序实现重载4.在定义类时,如果希望类的某个方法能够在派生类中进一步进行改进,以处理不同的派生类的需要,则应该将该方法声明为( D )A.sealedB.publicC.virtualD.override5.( D )表示了对象间的is-a的关系。

A. 组合B. 引用C. 聚合D. 继承6.关于单一职责原则,以下叙述错误的是( C )。

A.一个类只负责一个功能领域中的相应职责B.就一个类而言,应该有且权有一个引起它变化的原因C.一个类承担的职责越多,越容易复用,被复用的可能性越大D.一个类承担的职责过多时需要将职责进行分离,将不同的职责封装在不同的类中7.某系统通过使用配置文件,可以在不修改源代码的情况下更换数据库驱动程序,该系统满足( B )A. 里氏代换原则B. 接口隔离原则C. 单一职责原则D. 开闭原则8.一个软件实体应尽可能少地与其他软件实体发生相互作用,这样,当一个模块修改时,就会尽量少的影响其他模块,扩展会相对容易。

这是( A )的定义。

A. 迪米特法则B. 接口隔离原则C. 里氏代换原则D. 合成复用原则9.当我们想创建一个具体的对象而又不希望指定具体的类时,可以使用( A )模式。

A.创建型B.结构型 C行为型 D.以上都可以10.在观察者模式中,表述错误的是( C )A.观察者角色的更新是被动的。

【设计模式】享元模式

【设计模式】享元模式

【设计模式】享元模式4. 享元模式经典的应⽤场景就是池技术了,String 常量池、数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式的应⽤,享元模式是池技术的重要实现⽅式享元模式的原理类图对类图的说明对原理图的说明-即(模式的⾓⾊及职责)1.FlyWeight 是抽象的享元⾓⾊, 他是产品的抽象类, 同时定义出对象的外部状态和内部状态(后⾯介绍) 的接⼝或实现2.ConcreteFlyWeight 是具体的享元⾓⾊,是具体的产品类,实现抽象⾓⾊定义相关业务3.UnSharedConcreteFlyWeight 是不可共享的⾓⾊,⼀般不会出现在享元⼯⼚。

4. FlyWeightFactory 享元⼯⼚类,⽤于构建⼀个池容器(集合),同时提供从池中获取对象⽅法内部状态和外部状态⽐如围棋、五⼦棋、跳棋,它们都有⼤量的棋⼦对象,围棋和五⼦棋只有⿊⽩两⾊,跳棋颜⾊多⼀点,所以棋⼦颜⾊就是棋⼦的内部状态;⽽各个棋⼦之间的差别就是位置的不同,当我们落⼦后,落⼦颜⾊是定的,但位置是变化的,所以棋⼦坐标就是棋⼦的外部状态1.享元模式提出了两个要求:细粒度和共享对象。

这⾥就涉及到内部状态和外部状态了,即将对象的信息分为两个部分:内部状态和外部状态2.内部状态指对象共享出来的信息,存储在享元对象内部且不会随环境的改变⽽改变3.外部状态指对象得以依赖的⼀个标记,是随环境改变⽽改变的、不可共享的状态。

4. 举个例⼦:围棋理论上有 361 个空位可以放棋⼦,每盘棋都有可能有两三百个棋⼦对象产⽣,因为内存空间有限,⼀台服务器很难⽀持更多的玩家玩围棋游戏,如果⽤享元模式来处理棋⼦,那么棋⼦对象就可以减少到只有两个实例,这样就很好的解决了对象的开销问题我的理解它使⽤共享物件,⽤来尽可能减少内存使⽤量以及分享资讯给尽可能多的相似物件;它适合⽤于只是因重复⽽导致使⽤⽆法令⼈接受的⼤量内存的⼤量物件。

通常物件中的部分状态是可以分享。

常见做法是把它们放在外部数据结构,当需要使⽤时再将它们传递给享元。

结构型设计模式

结构型设计模式

结构型设计模式结构型设计模式是指在对象之间的组合中,对造型和结构进行修改并生成新的实例。

这些模式提供了灵活的方法来组合对象,以便获得新的功能和更高的复杂性,而又不会影响现有的系统结构。

在软件设计中,结构型模式是一种比较抽象和高级的技术,它可以通过建立对象间关系的动态连接,完成多个对象之间的协同操作。

在结构型设计模式中,常见的有以下几种:1. 适配器模式(Adapter Pattern): 将一个类的接口转换成另一个客户希望的接口。

适配器模式可以让原本由于接口不同而不能一起工作的两个或多个对象协同工作。

2. 桥接模式(Bridge Pattern): 将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立地变化。

桥接模式可以提高系统的稳定性和可扩展性,同时降低系统的复杂度。

3. 装饰器模式(Decorator Pattern): 动态地给一个对象添加一些额外的职责。

装饰器模式可以避免在一个类中添加过多的功能,同时还能在运行时动态地扩展这些功能。

4. 外观模式(Facade Pattern): 为子系统中的一组接口提供一个统一的接口,从而类与类之间的依赖关系减少。

外观模式可以简化系统的复杂度,同时降低了客户端与子系统的耦合性。

5. 享元模式(Flyweight Pattern): 针对大量细粒度的对象,提供了共享这些对象的方式,从而降低系统的内存消耗。

享元模式可以提高系统的性能,同时降低内存的使用量。

6. 组合模式(Composite Pattern): 将对象组合成树形结构以表示“整体-部分”的层次结构,从而使客户端统一地处理对象和对象集合。

组合模式可以提高系统的复用性和扩展性,同时还可以简化系统的结构和设计。

在实际的软件开发过程中,结构型设计模式可以帮助开发者避免重复造轮子,并能提高软件的可维护性、可扩展性、可重用性和可移植性。

因此,开发者应该灵活运用结构型设计模式,以便更好地完成任务。

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。

设计模式-结构型-享元模式

设计模式-结构型-享元模式

设计模式-结构型-享元模式享元模式(Flyweight):定义:运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。

享元模式可以避免大量相似类的开销,在软件开发中如果需要生成大量细粒度的类实例,而这些类实例除了几个参数外基本上相同,那么这时就可以使用享元模式大幅度减少实例化类的数量。

如果能把这些参数移动到实例外,在方法调用时将他们传递进去,这样就可以通过共享大幅度减少单个实例的数目。

这里我们把移动到类实例外部的参数称为享元对象的外部状态,把在享元对象内部定义称为内部状态。

由于享元模式要求能够共享的对象必须是细粒度对象,因此它又称为轻量级模式,他是一种结构型设计模式。

享元模式结构较为复杂,一般结合工厂模式一起使用。

1)外部状态:随环境改变而改变的,不可以共享的状态。

2)内部状态:在享元对象内部并且不会随着环境的变化而改变的共享部分。

享元模式的角色:1)抽象享元类(Flyweight):通常是一个接口或抽象类,在抽象享元类中声明了具体享元类公共的方法,这些方法可以向外界提供享元对象的内部数据(内部状态),同时也可以通过这些方法来设置外部数据(外部状态)。

2)具体享元类(ConcreteFlyweight):它实现了抽象享元类,其实例称为享元对象;在具体享元类中为内部状态提供了存储空间。

通常我们可以结合单例模式来设计具体享元类,为每一个具体享元类提供唯一的享元对象。

3)非共享具体享元类(UnsharedConcreteFlyweight):并不是所有的抽象享元类的子类都需要被共享,不能被共享的子类可设计为非共享具体享元类;当需要一个非共享具体享元类的对象时可以直接通过实例化创建。

4)享元工厂类(FlyweightFactory):享元工厂类用于创建并管理享元对象,它针对抽象享元类编程,将各种类型的具体享元对象存储在一个享元池中,享元池一般设计为一个存储“键值对”的集合(也可以是其他类型的集合),可以结合工厂模式进行设计;当用户请求一个具体享元对象时,享元工厂提供一个存储在享元池中已创建的实例或者创建一个新的实例(如果不存在的话),返回新创建的实例并将其存储在享元池中。

大话设计模式总结---二十三种模式

大话设计模式总结---二十三种模式

⼤话设计模式总结---⼆⼗三种模式创建型模式(CreationalPatters):⼀共有五种,常⽤的有三种。

⼯⼚⽅法(FactoryMethod):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。

⼯⼚⽅法是⼀个列的实例化延迟到其⼦类。

⼯⼚⽅法⽤⼀个virtual method完成创建过程。

抽象⼯⼚(AbstractFactory):提供⼀个创建⼀些类相关或相互依赖对象的接⼝,⽽⽆需指定它们具体的类。

单例(Singleton):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。

⽣成器(Builder):通过⼀个构造算法和builder接⼝把构造过程和客户隔离开。

原型(Prototype):⽤原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

结构型模式(Structuralpatterns):⼀共有七种,常⽤的有三种。

装饰者(Decorator):动态的给⼀个对象添加⼀些额外的职责。

就扩展功能⽽⾔,他⽐⽣成⼦类⽅式更为灵活适配器(Adapter):将⼀个类的接⼝转换成客户希望的另外⼀个接⼝。

外观(Facade):为⼦系统中的⼀组接⼝提供⼀个⼀致的界⾯,Facade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。

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

使得客户对单个对象和符合对象的使⽤具有⼀致性。

代理(Proxy):为其他对象提供⼀个代理以控制对这个对象的访问。

桥接(Build):将抽象部分与他的实现部分分离,使他们都可以独⽴地变化。

享元(Flyweight):运⽤共享技术有效地⽀持⼤量细粒度的对象。

⾏为模式(Behavioral Patterns):⼀共⼗⼀种模式,常⽤的有三种。

策略(Strategy):定义⼀些类算法,把他们⼀个个封装起来,并且使他们可相互替换。

观察者(Observer):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改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并⾃动刷新。

设计模式的两大主题

设计模式的两大主题

设计模式的两大主题设计模式是软件开发中的一个重要概念,它是一种被广泛应用的解决问题的方案。

设计模式可以让我们更好地组织代码,提高代码的可读性和可维护性。

设计模式可以分为两大主题:创建型模式和结构型模式。

一、创建型模式创建型模式主要关注对象的创建过程,它们提供了一种灵活的方式来创建对象,避免了直接使用 new 关键字来实例化对象的缺点。

下面是几种常见的创建型模式:1. 工厂方法模式工厂方法模式是一种常见的创建型模式,它定义了一个用于创建对象的接口,但由子类决定要实例化哪个类。

工厂方法让类把实例化推迟到子类中进行。

2. 抽象工厂模式抽象工厂模式也是一种常见的创建型模式,它提供了一个接口来创建一系列相关或相互依赖的对象。

抽象工厂定义了一个接口来创建产品家族,这些产品都有相同的约束。

3. 单例模式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。

单例通常用于控制资源访问、配置文件、日志等情况下。

4. 建造者模式建造者模式是一种将复杂对象的构建与其表示分离的创建型模式。

它使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

二、结构型模式结构型模式主要关注对象的组合,通过组合不同的对象来实现新的功能或者增强原有功能。

下面是几种常见的结构型模式:1. 适配器模式适配器模式是一种将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。

适配器让原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以协同工作。

2. 桥接模式桥接模式是一种将抽象部分与它们具体实现部分分离开来,使它们都可以独立变化。

桥接模式通过组合来实现这一点。

3. 组合模式组合模式是一种将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。

组合让客户端统一处理单个对象和组合对象。

4. 装饰器模式装饰器模式是一种动态地给一个对象添加额外职责的方式。

装饰器提供了比继承更灵活、更具扩展性的替代方案。

5. 外观模式外观模式是一种为子系统中的一组接口提供一个统一的接口。

外观定义了一个高层接口,使得子系统更加容易使用。

结构型设计模式

结构型设计模式

结构型设计模式结构型设计模式包括:适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰者模式、外观模式、享元模式、代理模式。

1、适配器模式当需要使⽤⼀个现存的类,但它提供的接⼝与我们系统的接⼝不兼容,⽽我们还不能修改它时,我们可以将⽬标类⽤⼀个新类包装⼀下,使新类的接⼝保留原接⼝模式,但实际上使⽤的是⽬标类的接⼝。

⽐如我们系统中原来的⽇志接⼝为MyFactory,现在要使⽤新的⽇志库NewFactory,其写⽇志的接⼝与我们原来的接⼝不同,但我们⽆法修改新⽇志库的代码,所以可以包装⼀下新的⽇志库类来使⽤://原来的⽇志接⼝public interface MyFactory {void log(String tag, String message);}//新的⽇志接⼝public interface NewLogger {void debug(int priority, String message, Object ... obj);}public class NewLoggerImp implements NewLogger {@Overridepublic void debug(int priority, String message) {}}//⽇志适配器类public class LogAdapter implements MyFactory {private NewLogger nLogger;public LogAdapter() {this.nLogger = new NewLoggerImp();}@Overridepublic void log(String tag, String message) {Objects.requireNonNull(nLogger);nLogger.debug(1, message);}}View Code2、桥接模式现在有⼀个形状类Shape,其⼦类有圆形Circle和⽅形Square,如果我们想要扩展⼦类使其包含颜⾊的话,可以增加红⾊圆形孙⼦类、蓝⾊圆形孙⼦类和红⾊⽅形孙⼦类、蓝⾊⽅形孙⼦类,如下图所⽰。

享元模式

享元模式
享元模式
软件设计模式
01 定义Hale Waihona Puke 03 使用场景目录
02 结构 04 示例
享元模式(英语:Flyweight Pattern)是一种软件设计模式。它使用共享物件,用来尽可能减少内存使用 量以及分享资讯给尽可能多的相似物件;它适合用于只是因重复而导致使用无法令人接受的大量内存的大量物件。 通常物件中的部分状态是可以分享。常见做法是把它们放在外部数据结构,当需要使用时再将它们传递给享元。
(2)具体享元角色:实现抽象角色规定的方法。如果存在内蕴状态,就负责为内蕴状态提供存储空间。 (3)享元工厂角色:负责创建和管理享元角色。要想达到共享的目的,这个角色的实现是关键! (4)客户端角色:维护对所有享元对象的引用,而且还需要存储对应的外蕴状态。
使用场景
如果一个应用程序使用了大量的对象,而这些对象造成了很大的存储开销的时候就可以考虑是否可以使用享 元模式。
谢谢观看
例如,如果发现某个对象的生成了大量细粒度的实例,并且这些实例除了几个参数外基本是相同的,如果把那 些共享参数移到类外面,在方法调用时将他们传递进来,就可以通过共享大幅度单个实例的数目。
示例
典型的享元模式的例子为文书处理器中以图形结构来表示字符。一个做法是,每个字形有其字型外观,字模 metrics,和其它格式资讯,但这会使每个字符就耗用上千字节。取而代之的是,每个字符参照到一个共享字形物 件,此物件会被其它有共同特质的字符所分享;只有每个字符(文件中或页面中)的位置才需要另外储存。以下 程式用来解释上述的文件例子。这个例子用来解释享元模式利用只载立执行立即小任务所必需的资料,因而减少 内存使用量。
定义
享元模式(FlyWeight),运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象。
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6.3.4 应用举例
Drill
LaserDrill
MechDrill
DrillBitImp
LaserDrillBitImp
MechDrillBitImp
Avoid permanent binding between drills and drill bits
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6.3.5 效果分析
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6.3.3 桥接模式结构及参与者
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6.3.3 桥接模式结构及参与者
Abstraction定义抽象类的接口,它维护了一个指 向Implementor类型对象的指针; RefinedAbstraction扩充由Abstraction定义的接 口; Implementor定义实现类的接口,该接口不一定要 与Abstraction的接口完全一致,事实上这两个接 口可以完全不同,一般来讲, Implementor接口 仅提供基本操作,而Abstraction则定义了基于和 谐基本操作的较高层次操作; ConcreteImplementor实现Implementor接口并定 义它的具体实现;Abstraction将client的请求转发 给它的Implementor对象。
Bridge模式有以下一些优点: 1) 分离接口及其实现部分 一个实现未必不变地绑定 在一个接口上。抽象类的实现可以在运行时刻进行 配置,一个对象甚至可以在运行时刻改变它的实现。 将Abstraction与Implementor分离有助于降低对实现 部分编译时刻的依赖性,当改变一个实现类时,并 不需要重新编译 Abstraction类和它的客户程序。为 了保证一个类库的不同版本之间的二进制兼容性, 一定要有这个性质。 另外,接口与实现分离有助于分层,从而产生更好 的结构化系统,系统的高层部分仅需知道 Abstraction和Implementor即可。
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6.3.1 桥接模式的由来
问题说明
一个典型的应用例子就是相同模块的跨平台使用
设计模块A和B; 希望模块A和B能应用在X操作系统上,让A和B继承 X操作系统的接口; 希望模块A和B能应用在Y操作系统上,让A和B继承 Y操作系统的接口,以此类推…… 问题:模块A和B缺乏复用性。 解决:抽象出统一的操作系统类的接口连接模块A和B 的平台无关接口,通过桥接两个抽象模块来消除模 块间的继承耦合,提高复用性。
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6.3.3 桥接模式结构及参与者
class Abstraction { protected Implementor implementor; public Implementor Implementor { set { implementor = value; } } virtual public void Operation() { implementor.Operation(); } } abstract class Implementor { abstract public void Operation(); }
第六章 结构型设计模式
目录
6.3 桥接模式 6.4 享元模式
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6.3 桥接(Bridge)模式
一.桥接模式的由来 二.桥接模式的意图和适用性 三.桥接模式结构及参与者 四.应用举例 五.效果分析
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Drilling machine 钻孔机
激光 钻孔 机
机械钻孔机 机械钻头 激光钻头
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6.3.3 桥接模式结构及参与者
class ConcreteImplementorB : Implementor { override public void Operation() { Console.WriteLine("ConcreteImplementorB Operation"); } } public class Client { public static void Main(string[] args) { Abstraction abstraction = new RefinedAbstraction(); abstraction.Implementor = new ConcreteImplementorA(); abstraction.Operation(); abstraction.Implementor = new ConcreteImplementorB(); abstraction.Operation(); } }
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6.3.1 桥接模式的由来
public abstract class Tank { public abstract void Start(); public abstract void Attack(); } public class T50:Tank { public override void Attack(){} public override void Start(){} } public class T60:Tank { public override void Attack(){} public override void Start(){} } 手机上的实现 public class MobileT50 : T50 { public override void Start(){} public override void Attack(){} } public class MobileT60 : Tank { public override void Start(){} public override void Attack(){} } PC上的实现 public class PCT50 : T50 { //代码和手机中的类似 } public class PCT60 : T60 { //代码和手机中的类似 }
如何让钻孔机和钻头可替换,即通用?
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Coffee 类
Coffee
MedMilkCoffee
MedFragCoffee
SuperSizeMilkCoffee
SuperSizeFragCoffee
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Coffee 类
Coffee
MedSizeCoffee
SuperSizeCoffee
MilkCoffee
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6.3.1 桥接模式的由来
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共性可变性分析
留作课上分析
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6.3.1 桥接模式的由来
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6.3.1 桥接模式的由来
public abstract class TankModel { protected TankPlatformImplementation _tankImp; public TankModel(TankPlatformImplementation tankImp) { _tankImp = tankImp; } public abstract void Run(); } public abstract class TankPlatformImplementation { public abstract void MoveTankTo(int x,int y); public abstract void DrawTank(); public abstract void Attack(); } public class T50 : TankModel { public T50(TankPlatformImplementation tankImp) : base(tankImp) { } public override void Run() { _tankImp.DrawTank(); _tankImp.MoveTankTo(100, 100); _tankImp.Attack(); } 14 }
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6.3.5 效果分析
2) 提高可扩充性 你可以独立地对 Abstraction和Implementor层次结构进行扩 充。 3) 实现细节对客户透明 你可以对客户隐藏 实现细节,例如共享 Implementor对象以及 相
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桥接模式的几个要点
桥接模式使用“对象间的组合关系”解耦了抽象和实现之间 固有的绑定关系,使得抽象(Tank的型号)和实现(不同 的平台)可以沿着各自的维度来变化。 所谓抽象和实现沿着各自维度的变化,即“子类化”他们, 比如不同的Tank型号的子类,和不同平台的子类。得到各 个子类之后,便可以任意组合他们,从而获得不同平台上 的不同型号。 桥接模式有时候类似于多继承方案,但是多继承方案往往 违背了单一职责原则,复用性比较差。桥接模式是比多继 承方案更好的方法。 桥接模式的应用一般在“两个非常强的变化维度”,有时候 即使有两个变化的维度,但是某个方向的变化维度并不剧 烈—换言之两个变化不会导致纵横交错的结果,并不一定 要使用桥接模式。
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6.3.3 桥接模式结构及参与者
class RefinedAbstraction : Abstraction { override public void Operation() { implementor.Operation(); } } class ConcreteImplementorA : Implementor { override public void Operation() { Console.WriteLine("ConcreteImplementorA Operation"); } }
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6.3.1 桥接模式的由来
public class PCTankImplatation:TankPlatformImplementation { string _tankModel; public PCTankImplatation(string tankModel) { _tankModel = tankModel; } public override void DrawTank() { Console.WriteLine(_tankModel+"PC坦克绘制成功!"); } public override void MoveTankTo(int x, int y) { Console.WriteLine(_tankModel+"PC坦克已经移动到了坐("+x+","+y+")处"); } public override void Attack() { Console.WriteLine(_tankModel+"PC坦克开始攻击"); } } public class App { void Main(string[] agrs) { T50 t = new T50(new PCTankImplatation()); t.Run(); } } 15
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