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设计模式#xff08;Design pattern#xff09; 是解决软件开发某些特定问题而提出的一些解决方案也可以理解成解决问题的一些思路。通过设计模式可以帮助我们增强代码的可重用性、可扩充性、 可维护性、灵活性好。我们使用设计模式最终的目…一、什么是设计模式
设计模式Design pattern 是解决软件开发某些特定问题而提出的一些解决方案也可以理解成解决问题的一些思路。通过设计模式可以帮助我们增强代码的可重用性、可扩充性、 可维护性、灵活性好。我们使用设计模式最终的目的是实现代码的高内聚和低耦合。
二、设计模式的三大分类及关键点
1、创建型模式
对象实例化的模式创建型模式用于解耦对象的实例化过程。
单例模式某个类智能有一个实例提供一个全局的访问点。
工厂模式一个工厂类根据传入的参量决定创建出哪一种产品类的实例。
抽象工厂模式创建相关或依赖对象的家族而无需明确指定具体类。
建造者模式封装一个复杂对象的创建过程并可以按步骤构造。
原型模式通过复制现有的实例来创建新的实例。
2、结构型模式
把类或对象结合在一起形成一个更大的结构。
装饰器模式动态的给对象添加新的功能。
代理模式为其它对象提供一个代理以便控制这个对象的访问。
桥接模式将抽象部分和它的实现部分分离使它们都可以独立的变化。
适配器模式将一个类的方法接口转换成客户希望的另一个接口。
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。
外观模式对外提供一个统一的方法来访问子系统中的一群接口。
享元模式通过共享技术来有效的支持大量细粒度的对象。
3、行为型模式
类和对象如何交互及划分责任和算法。
策略模式定义一系列算法把他们封装起来并且使它们可以相互替换。
模板模式定义一个算法结构而将一些步骤延迟到子类实现。
命令模式将命令请求封装为一个对象使得可以用不同的请求来进行参数化。
迭代器模式一种遍历访问聚合对象中各个元素的方法不暴露该对象的内部结构。
观察者模式对象间的一对多的依赖关系。
仲裁者模式用一个中介对象来封装一系列的对象交互。
备忘录模式在不破坏封装的前提下保持对象的内部状态。
解释器模式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。
状态模式允许一个对象在其对象内部状态改变时改变它的行为。
责任链模式将请求的发送者和接收者解耦使的多个对象都有处理这个请求的机会。
访问者模式不改变数据结构的前提下增加作用于一组对象元素的新功能。
三、设计模式的几种原则
1、单一职责原则
对于一个类只有一个引起该类变化的原因该类的职责是唯一的且这个职责是唯一引起其他类变化的原因。
2、接口隔离原则
客户端不应该依赖它不需要的接口一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。
3、依赖倒转原则
依赖倒转原则是程序要依赖于抽象接口不要依赖于具体实现。简单的说就是要求对抽象进行编程不要对实现进行编程这样就降低了客户与实现模块间的耦合。
4、里式代换原则
任何基类可以出现的地方子类一定可以出现。里氏代换原则是继承复用的基石只有当衍生类可以替换基类软件单位的功能不受影响时基类才能真正的被复用而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对开闭原则的补充。实现开闭原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。
5、开闭原则
1对于扩展是开放的Open for extension。这意味着模块的行为是可以扩展的。当应用的需求改变时我们可以对模块进行扩展使其具有满足那些改变的新行为。也就是说我们可以改变模块的功能。
2对于修改是关闭的Closed for modification。对模块行为进行扩展时不必改动模块的源代码或者二进制代码。模块的二进制可执行版本无论是可链接的库、DLL或者.EXE文件都无需改动。
6、迪米特法则
迪米特法则又叫做最少知识原则就是说一个对象应当对其它对象又尽可能少的了解不和陌生人说话。
7、合成复用原则
合成复用原则要求在软件复用时要尽量先使用组合或者聚合等关联关系来实现其次才考虑使用继承关系来实现。如果要使用继承关系则必须严格遵循里氏替换原则。合成复用原则同里氏替换原则相辅相成的两者都是开闭原则的具体实现规范。
设计模式七大原则总结超详细
四、设计模式关系 五、设计模式感想
一共有23种设计模式可以说都是为了提高代码的可读性、可扩展性、可复用性、类的可替换性、组件化、可移植性等等特性。通过接口、抽象类、继承、实现、委托、抽象、面向接口编程、多态、重载、重写等方式使得代码的这些特性得以彰显可以说只有深刻的理解了这些概念背后的哲学思想才能更好的理解设计模式。在设计模式中有很多思想比如可以使用委托的不要使用继承、开闭原则面向扩展开放面向修改关闭里式代换原则父类一定能被子类代替并使用反置则不然面向接口编程功能层次和实现层次分离桥接模式、高内聚低耦合等思想这些思想都是宝贵的正是因为这样的思想的存在才使得代码的更新换代的时候能够尽可能少的甚至不用修改之前的代码直接加入新的内容。提高软件的开发周期便于维护和升级便于查找和纠错易于扩展和使用。
同样的设计模式主要分为三大类创建型、行为型、结构型。我们可以简单的这样分类只不过这样的分类似乎并不准确不能一语道出所有的本质设计模式是相互关联的有的设计模式内部其实是使用了别的设计模式作为支撑的但是大体上这样的一种划分便于我们去记忆仅此而已。
六、设计模式回顾
从迭代器开始我们将类中数据结构的遍历和类的功能实现分离出来本质上使用了工厂模式
其次我们学习了适配器模式它将不同的接口进行适配从而便于版本的兼容性以及其他功能
然后我们学习了模板方法使用模板面向抽象编程便于新的子类的实现和管理
之后学习了工厂模式其实借用了模板模式来创建产品是一种非常重要用处很广的一种方法
然后我们学习了单例模式有懒汉式、饿汉式等生成关于某个类全局唯一的对象注意多线程的影响
之后是原型模式用来复制复杂的对象使用了clone方法然后是builder模式用一个新的类对已有的抽象接口进行整合和编程从而构建出我们想要的东西
然后是抽象工厂模式使用了工厂模式组合模式等模式面向抽象编程将抽象零件组装成抽象产品便于具体工厂的创建提高了代码的组件化和复用性
然后是桥接模式将类的功能层次和实现层次分割开来便于对应的扩展和使用
然后是策略模式可以整体的替换策略使用也很广泛然后是组合模式保证了同根同源通过委托添加自己构成递归树形结构将具有树形特点的对象组合起来
然后是装饰器模式和组合模式的结构类似同样是递归结构从而可以不断的装饰增加新的功能很好用
接着是visitor访问者模式通过在类外访问类中的数据结构从而得到想要的结果便于程序的可扩展性和组件化
接着是责任链模式推卸责任根据问题的大小来考虑自己释放处理本质是链表便于职责分明
然后是外观模式通过整合各个类之间的调用关系组建成了统一的接口(API)便于外部类的调用
接着是仲裁者模式将很多类之间互相关联的关系交给仲裁者处理省去了各个类之间的嵌套和调动有利于高内聚和低耦合思路清晰便于扩展
然后是观察者模式通过互相委托从而能够在被观察的类发生改变的时候得到相应的改变的信息并且处理
然后是备忘录模式通过在某一时刻的状态保存下来便于恢复在游戏中使用的比较多
然后是状态模式将状态当做类从而职责分明解除了很多繁琐的if和else这些分支逻辑便于扩展
然后是享元模式轻量级对象通过共用不变对象来实现
然后是代理模式懒加载真正的服务器加快访问速度代理是帮助服务器代理的
然后是命令模式将命令当做类通过保存一些列命令从而能够随时执行这些命令需要清除命令的本质就是一些操作和数据
最后是解释器模式利用编程原理的方法来更高层次的封装代码将自己开发的java代码当做编译系统从而不用改变java代码只修改更高语言层次的代码就能实现不同的功能。
