设计模式
2021-09-07 17:20:16 29 举报AI智能生成
大话设计模式学习笔记
作者其他创作
大纲/内容
设计原则
1、单一职责原则
就一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。
2、开闭原则
软件实体（类、模块、函数等）应该对于拓展是开放的，对于修改是封闭的
3、依赖倒转原则（面向接口编程）
A、高层模块不应该依赖低层模块，这两个都应该依赖于抽象
B、抽象不应该依赖细节。细节应该依赖抽象
4、里氏替换原则（LSP）
子类型必须能够替换掉它们的父类型
只有当子类可以替换掉父类，软件单位的功能不受到影响时，父类才能真正被复用，而子类也能够在父类的基础上增加新的行为。
5、迪米特法则
如果两个类不必彼此直接通信，那么两个类就不应当发生直接的相互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话，可以通过第三者转发这个调用
6、合成复用原则
尽量使用合成/聚合，尽量不要使用类继承
聚合
表示一种弱的‘拥有’关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分
例
大雁和雁群的关系
合成
表示一种强的‘拥有关系’，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样
例
大雁和翅膀的关系
好处
优先使用对象的合成/聚合将有助于你保持每个类被封装，并被集中在单一任务上。这样类和类继承层次会保持较小规模，并且不太可能增长为不可控制的庞然大物。
7、接口隔离原则
要为各个类建立它们需要的专用接口，而不要试图去建立一个很庞大的接口供所有依赖它的类去调用。
与单一职责原则的区别
单一职责原则注重的是职责，而接口隔离原则注重的是对接口依赖的隔离。
单一职责原则主要是约束类，它针对的是程序中的实现和细节；接口隔离原则主要约束接口，主要针对抽象和程序整体框架的构建。
创建型模式
简单工厂模式
定义一个创建产品对象的工厂接口，将产品对象的实际创建工作推迟到具体子工厂类当中。（在工厂方法中存在逻辑判断，当新增新产品时，需要修改工厂方法）。
不满足开闭原则
工厂方法模式（Factory Method）
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。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类
与简单工厂模式的区别
工厂方法模式：每一个产品都对应一个工厂实现，新增产品时，新增一个对应的工厂类；满足开闭原则
简单工厂模式：所有的产品对应一个工厂。新增产品时，需要修改工厂类；不满足开闭原则
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，而无需指定他具体的类
建造者模式（Builder）
将一个复杂度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
原型模式（Prototype）
用原型示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。
单例模式（Singleton）
保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问他的全局访问点
通常我们可以让一个全局变量使得一个对象被访问，但他并不能防止你实例化多个对象。一个最好的办法就是，让类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法。
实现方式
1、懒汉式
类加载时没有生成单例，只有当第一次调用 getlnstance 方法时才去创建这个单例。
多线程下
volatile + 双重检验
2、饿汉式
类一旦加载就创建一个单例，保证在调用 getInstance 方法之前单例已经存在
结构型模式
装饰器模式（Decorator）
动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰模式比生成子类更加灵活
代理模式（Proxy）
为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问
外观（门面）模式（Facade）
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，这个接口使得这一子系统更加容易使用
完美体现了依赖倒转原则和迪米特法则的思想
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，Adapter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一起工作
什么时候用？
系统的数据和行为都正确，但接口不符时，我们应该考虑用适配器，目的是使控制范围之外的一个原有对象与某个接口匹配。
适配器模式主要应用于希望复用一些现存的类，但接口又与复用环境要求不一致的情况
经典案例
Tomcat的连接器（Connector）中，ProtocolHandler -> Adapter 过程中，ProtocolHandler 对请求信息进行解析 生成的是通用的Tomcat Request对象，但是这个Request对象并不是标准的ServletRequest对象，不能直接使用TomcatRequest对象来调用Servlet容器。此时引入了一个CoyoteAdapter，连接器通过调用CoyoteAdapter的Service方法来将TomcatRequest转化为ServletRequest对象，在调用容器
桥接模式（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。
解释：抽象与它的实现分离 是什么？
它并不是说，让抽象类与其派生类分离，因为这没有任何意义。实现指的是抽象类和它的派生类用来实现自己的对象
通俗点讲：实现系统可能有多角度分类，每一种分类都有可能变化，那么就把这种多角度分离出来让他们独立变化，减少他们之间的耦合
结构图
例
组合模式（Composite）
将对象组合成树形结构以表示‘部分-整体’的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
什么时候用？
当需求中是体现部分与整体层次的结构时，以及希望用户可以忽略组合对象与单个对象的不同，统一的使用组合结构中的所有对象时，可以考虑使用组合模式
享元模式（flyweight）
运用共享技术有效的支持大量细颗粒度的对象
结构图
什么时候用？
如果一个应用程序使用了大量的对象，而大量的这些对象造成很大的存储开销时，就应该考虑使用；还有就是对象的大多数状态是外部状态，如果删除对象的外部状态，可以用相对较少的共享对象取代很多组对象，此时就要考虑使用享元模式
个人理解
其实就是同一套代码的共用，csdn这种的博客网站？
行为型模式
策略模式（Strategy）
定义一系列的算法，分别封装起来，让他们可以相互替换
从概念上来看，所有的算法完成的都是相同的工作，只是实现不同，它可以以相同的方式调用所有的算法，减少了各种算法类之间的耦合
模版方法模式（TemplateMethod）
定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模版方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤
观察者模式（发布/订阅）（Observer）
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个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有的观察者对象，使他们能够自动更新自己
观察者模式所做的工作其实就是在解除耦合。让耦合的双方都依赖于抽象，而不是依赖于具体。从而使得各自的变化都不影响另一边的变化
迭代器模式(Iterator)
提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。
foreach
责任链模式(Chain of Responsibility)
使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接受者之间的耦合关系。将这个对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止
结构图
好处
当客户提交一个请求时，请求是沿链传递直至有一个ConcreteHandler对象负责处理它
1、接受者和发送者都没有对方的明确消息，且链中的对象自己也不知道链的结构。
2、责任链可简化对象的相互连接，他仅需保持一个指向其后继者的引用，而不需保持它所有候选接受者的引用
命令模式
将一个请求封装为一个对象，从而使你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，以及支持可撤销的操作
结构图
好处
1、较容易的设计一个命令队列
2、在需要情况下，可以较容易的将命令记入日志
3、允许接受请求的一方决定是否否决请求
4、可以容易地实现对请求的撤销和重做
5、满足开闭原则
总结：
命令模式把请求一个操作的对象与知道怎么执行一个的对象分割开。
备忘录模式（Memento）
在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在对象之外保存这个状态，这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态（数据备份）
Memento模式比较适用于功能比较复杂的，但需要维护或记录属性历史的类，
状态模式（State）
当一个对象的内在状态改变时，允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类
什么时候使用？
当一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为时，就可以考虑使用状态模式
主要解决了当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时的情况。把状态的判断逻辑转移到表示不同状态的一系列类当中，可以把复杂的逻辑简化。
好处
将与特定状态相关的行为局部化，并且将不同状态的行为分割开来
访问者模式（Visitor）
表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
子主题
中介者模式（Mediator）
用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显示地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立的改变他们之间的交互
迪米特原则
结构图
什么时候用？
中介者模式一般应用于一组对象以定义良好但复杂的方式进行通信的场合
解释器模式（interpreter）
给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表达来解释语言中的句子。
结构图
什么时候用？
当有一个语言需要解释执行，并且你可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树时，可使用解释器模式
好处
1、改变/扩展语法简单，因为该模式使用类来表示语法规则，你可使用继承来改变或扩展该语法。
2、语法实现容易，因为定义抽象语法树中各个节点的类的实现大体类似，这些类都易于直接编写
例：
正则表达式、Java、python
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