软件工程的23种设计模式

前言

身为程序员,我们不需要华丽的编程技巧,高深的代码,对于我们来说只需要熟练的掌握业界给予我们总结的23种设计模式,才是最重要的。因为掌握这23种设计模式,你就可以成为不一般的开发人员了。笔者工作有3年多了,至今对设计模式了解甚少,惭愧啊。如今,我痛下定决心,要吃透这23种设计模式。回想从业几年来,有多少功能做的不尽如人意,有多少功能的设计都是用简简单单的结构去写,那些丝毫无一点点设计理念的代码,根本就算不上是程序。直到再次复习到设计模式的时候,我总会有一种很熟悉的感觉,似乎自己之前的一些功能,本来可以如此巧妙的去处理。现在开始,我们就一起重新的复习一遍把。

提要

本案例中使用到javabean 宏,其特点是定义了属性之后,自动为我们生成get set 方法。

设计模式

模式
在一定环境中解决某一问题的方案,包括三个基本元素–问题,解决方案和环境。
大白话:在一定环境下,用固定套路解决问题。

设计模式(Design pattern)
是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计 模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代 码可靠性。 毫无疑问,设计模 式于己于他人于系统都是多赢的;设计模式使代码编制真正工程化;

设计模式的分类

创建型模式 : 通常和对象的创建有关,涉及到对象实例化的方式。(共 5 种模式)

结构型模式: 描述的是如何组合类和对象以获得更大的结构。(共 7 种模式)

行为型模式: 用来对类或对象怎样交互和怎样分配职责进行描述。(共 11 种模式)

创建型模式

该模式用来处理对象的创建过程,主要包含以下五种设计模式:(单原建抽象工厂)

1,工厂方法模式(Factory Method Pattern)的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。

2,抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)的意图是提供一个创建一系列相关或者相互依 赖的接口,而无需指定它们具体的类。

3,建造者模式(Builder Pattern)的意图是将一个复杂的构建与其表示相分离,使得同样的 构建过程可以创建不同的表示。

4,原型模式(Prototype Pattern)是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。

5,单例模式(Singleton Pattern)是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。

结构型模式

6,代理模式(Proxy Pattern)就是为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

7,装饰者模式(Decorator Pattern)动态的给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来 说,此模式比生成子类更为灵活。

8,适配器模式(Adapter Pattern)是将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。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。

9,桥接模式(Bridge Pattern)是将抽象部分与实际部分分离,使它们都可以独立的变化。

10,组合模式(Composite Pattern)是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。

11,外观模式(Facade Pattern)是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。

12,享元模式(Flyweight Pattern)是以共享的方式高效的支持大量的细粒度的对象。

行为模式

13,模板方法模式(Template Method Pattern)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。

14,命令模式(Command Pattern)是将一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请 求对客户端进行参数化;对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。

15,责任链模式(Chain of Responsibility Pattern),在该模式里,很多对象由每一个对象对其 下家的引用而连接起来形成一条链。请求在这个链上传递,直到链上的某一个对象决定处理 此请求,这使得系统可以在不影响客户端的情况下动态地重新组织链和分配责任。

16,策略模式(Strategy Pattern)就是准备一组算法,并将每一个算法封装起来,使得它们 可以互换。

17,中介者模式(Mediator Pattern)就是定义一个中介对象来封装系列对象之间的交互。终 结者使各个对象不需要显示的相互调用 ,从而使其耦合性松散,而且可以独立的改变他们 之间的交互。

18,观察者模式(Observer Pattern)定义对象间的一种一对多的依赖关系,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被自动更新。

19,备忘录模式(Memento Pattern)是在不破坏封装的前提下,捕获一个对象的内部状态, 并在该对象之外保存这个状态。

20,访问者模式(Visitor Pattern)就是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。

21,状态模式(State Pattern)就是对象的行为,依赖于它所处的状态。

22,解释器模式(Interpreter Pattern)就是描述了如何为简单的语言定义一个语法,如何在 该语言中表示一个句子,以及如何解释这些句子。

23,迭代器模式(Iterator Pattern)是提供了一种方法顺序来访问一个聚合对象中的各个元 素,而又不需要暴露该对象的内部表示。

设计模式这么多,怎么巧记哈

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原文链接:https://blog.csdn.net/wzgbgz/article/details/79276341

1,创建型模式有五种:工厂方法模式 、抽象工厂模式 、单例模式 、建造者模式 、原型模式
口诀:原来的建设工人单独抽奖
解释:原(原型模式)来的建(建造者模式)设工(工厂方法模式)人单(单例模式)独抽(抽象方法模式)奖。

2,结构型模式有七中:适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式
口诀:带上适当的装备组合可以让外国侨胞享受(游戏)
解释:带(代理模式)上适(适配器模式)当的装(装饰模式)备组(组合模式)合可以让外(外观模式)国侨(桥接模式)胞享(享元模式)受(游戏)

3,行为型模式有十一种:策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式
口诀:多次命令和责备中,车模见状慌忙解开(衣服)
解释:多次(迭:多次的意思,迭代模式)命(命令模式)令和责(责任链模式)备(备忘录模式)中(中介者模式),车(策略模式)模(模板方法模式)见(观察着模式)状(状态模式)慌(访问者模式)忙解(解释器模式)开(衣服)。
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原文链接:https://blog.csdn.net/wzgbgz/article/details/79276341

设计模式的基本原则

最终目的:高内聚,低耦合

  1. 开放封闭原则 (OCP,Open For Extension, Closed For Modification Principle)
    类的改动是通过增加代码进行的,而不是修改源代码。
  2. 单一职责原则 (SRP,Single Responsibility Principle)
    类的职责要单一,对外只提供一种功能,而引起类变化的原因都应该只有一个。
  3. 依赖倒置原则(DIP,Dependence Inversion Principle)
    依赖于抽象(接口),不要依赖具体的实现(类),也就是针对接口编程。
  4. 接口隔离原则(ISP,Interface Segegation Principle)
    不应该强迫客户的程序依赖他们不需要的接口方法。一个接口应该只提供一种对外功能,
    不应该把所有操作都封装到一个接口中去。
  5. 里氏替换原则(LSP, Liskov Substitution Principle)
    任何抽象类出现的地方都可以用他的实现类进行替换。实际就是虚拟机制,语言级别实 现面向对象功能。
  6. 优先使用组合而不是继承原则(CARP,Composite/Aggregate Reuse Principle)
    如果使用继承,会导致父类的任何变换都可能影响到子类的行为。 如果使用对象组合,就降低了这种依赖关系。
  7. 迪米特法则(LOD,Law of Demeter)
    一个对象应当对其他对象尽可能少的了解,从而降低各个对象之间的耦合,提高系统的
    可维护性。例如在一个程序中,各个模块之间相互调用时,通常会提供一个统一的接口来实 现。这样其他模块不需要了解另外一个模块的内部实现细节,这样当一个模块内部的实现发 生改变时,不会影响其他模块的使用。(黑盒原理)

开闭原则案例

迪米特法则

  1. 和陌生人说话

  2. 与依赖倒转原则结核 某人和抽象陌生人说话,让某人与陌生人解耦合。

    为什么要使用单例

    在应用系统开发中,我们常常有以下需求:

    • 在多个线程之间,比如初始化一次 socket 资源;比如 servlet 环境,共享同一个资源或者 操作同一个对象
    • 在整个程序空间使用全局变量,共享资源
    • 大规模系统中,为了性能的考虑,需要节省对象的创建时间等等。
      因为 Singleton 模式可以保证为一个类只生成唯一的实例对象,所以这些情况,Singleton 模 式就派上用场了。

    实现单例的基本步骤

    1. 构造函数私有化
    2. 提供一个全局的静态方法(全局访问点)
    3. 在类中定义一个静态指针,指向本类的变量的静态变量指针

    饿汉式单例和懒汉式单例

    饿汉式

    多线程下的懒汉式单例和饿汉式单例

    多线程的情况下,饿汉式会存在线程安全的问题
    如何解决这个问题常是采取加锁的方式进行处理

    简单工厂模式

    是什么

    简单工厂模式属于类的创建型模式,又叫做静态工厂方法模式。通过专门定义一个类来负 责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类。

    1. 工厂(Creator)角色 简单工厂模式的核心,它负责实现创建所有实例的内部逻辑。工厂类可以被外界直接调
      用,创建所需的产品对象。
    2. 抽象(Product)角色
      简单工厂模式所创建的所有对象的父类,它负责描述所有实例所共有的公共接口。
    3. 工厂模式

      工厂方法模式同样属于类的创建模式,又被成为多态工厂模式,工厂模式的意义是定义一个创建产品的工厂接口,将创建工作推迟到子类中
      核心工厂类不再负责产品的创建,这样,核心类成为一个抽象工厂角色,仅负责具体工厂子类必须实现的接口,好处是,可以在不修改具体工厂角色的情况下引入新的产品

      类图角色和职责

      抽象工厂(Creator)角色
      工厂方法模式的核心,任何工厂类都必须实现这个接口。

      具体工厂( Concrete Creator)角色
      具体工厂类是抽象工厂的一个实现,负责实例化产品对象。

      抽象(Product)角色
      工厂方法模式所创建的所有对象的父类,它负责描述所有实例所共有的公共接口。

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