00_ 设计模式概述【每天学一种设计模式】

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一、为什么使用设计模式?

使用设计模式的目的是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性,当然设计模式并不是万能的,项目中的实际问题还有具体分析。咱不能为了使用设计模式而使用,而是在分析问题的过程中,想到使用某种设计模式能达到咱需要的效果,而且比不使用设计模式更有优势,那么咱该考虑使用设计模式了。

二、设计模式的分类

创建型模式(共 5 种):

单例、原型、建造者、工厂方法、抽象工厂。

结构型模式(共 7 种):

适配器、代理、外观、桥接、组合、享元、装饰者。

行为型模式(共 11 种):

策略、观察者、模板方法、迭代器、责任链、命令、备忘录、状态、访问者、中介者、解释器。

三、23 种设计模式的简单理解

创建型模式(共 5 种)

1、单例模式

单例(Singleton)是一种常用的设计模式。在 Java 应用中,单例对象能保证在一个 JVM 中,该对象只有一个实例存在。实现方式主要有饿汉式和懒汉式两种。

2、原型模式

该模式的思想就是将一个对象作为原型,对其进行复制、克隆,产生一个和原对象类似的新对象。实现方式主要有浅复制和深复制两种。浅复制的关键是 super.clone();而深复制,需要采用二进制流的形式写入当前对象,再对其进行读取。

3、建造者模式

该模式是将各种产品集中起来进行管理。将很多功能集成到一个类里,这个类可以创造出比较复杂的东西。它关注的是创建复合对象,多个部分。

4、工厂方法

调用工厂里的方法来生产对象(产品)的。它有 3 种实现方式:

1)普通工厂模式:就是建立一个工厂类,对实现了同一接口的一些类进行实例的创建)。

2)多个工厂方法模式:是对普通工厂方法模式的改进,在普通工厂方法模式中,如果传递的字符串出错,则不能正确创建对象,而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法,分别创建对象。

3)静态工厂方法模式:将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的,不需要创建实例,直接调用即可。如果你想使用工厂方法模式可以优先选择:静态工厂方法模式。

5、抽象工厂

顾名思义,就是把工厂抽象出来,不同的工厂生产不同的产品。

结构型模式(共 7 种)

1、适配器模式

将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示,目的是消除由于接口不匹配所造成的类的兼容性问题。主要分为三类:类的适配器模式、对象的适配器模式、接口的适配器模式。

1)类的适配器模式:当希望将一个类转换成满足另一个新接口的类时,可以使用类的适配器模式,创建一个新类,继承原有的类,实现新的接口即可。

2)对象的适配器模式:当希望将一个对象转换成满足另一个新接口的对象时,可以创建一个 Adapter 类,持有原类的一个实例,在 Adapter 类的方法中,调用实例的方法就行。

3)接口的适配器模式:当不希望实现一个接口中所有的方法时,可以创建一个抽象类 Adapter 实现所有方法,我们写别的类的时候,继承抽象类即可。

2、代理模式

代理模式其实就是多一个代理类出来,替原对象进行一些操作。比如咱有的时候打官司需要请律师,因为律师在法律方面有专长,可以替咱进行操作表达咱的想法,这就是代理的意思。有两种实现方式:静态代理(不使用 JDK 里面的方法)、动态代理(InvocationHandler 和 Proxy)。

3、门面模式

外观模式是为了解决类与类之间的依赖关系的,像 Spring 一样,可以将类和类之间的关系配置到配置文件中,而外观模式就是将他们的关系放在一个 Facade 类中,降低了类类之间的耦合度,该模式中没有涉及到接口。

4、桥接模式

把事物和其具体实现分开(抽象化与实现化解耦),使他们可以各自独立的变化。桥接模式其实就是一种将 N*M 转化成 N+M 组合的思想。

5、组合模式

组合模式有时又叫部分-整体模式,将对象组合成树形结构来表示“部分-整体”层次结构。

6、享元模式

运用共享的技术有效地支持大量细粒度的对象。主要目的是实现对象的共享,即共享池,当系统中对象多的时候可以减少内存的开销。在某种程度上,你可以把单例看成是享元的一种特例。

7、装饰者模式

动态地将责任附加到对象上,若要扩展功能,装饰者提供了比继承更具有弹性的替代方案。保持接口,增强性能。

行为型模式(共 11 种)

1、策略模式

用户可以选择不同的策略来进行操作。个人觉得策略模式可以用这个公式:不同的 XXX 拥有不同的 XXX 供用户选择。比如说:不同的象棋棋子拥有不同的走法供用户选择。

2、观察者模式

在对象之间定义了一对多的依赖关系,这样一来,当一个对象改变状态时,依赖它的对象都会收到通知并自动跟新。Java 已经提供了对观察者 Observer 模式的默认实现,Java 对观察者模式的支持主要体现在 Observable 类和 Observer 接口。

3、模板方法

在一个方法中定义了一个算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以再不改变算法结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤。简而言之:模板方法定义了一个算法的步骤,并允许子类为一个或多个步骤提供实现。

4、迭代器模式

提供了一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又不暴露其内部的表示。

5、责任链模式

有多个对象,每个对象持有下一个对象的引用,形成一条链,请求在这条链上传递,直到某一对象决定处理该请求,但是发出者并不清楚最终哪个对象会处理该请求。

6、命令模式

将“请求”(命令/口令)封装成一个对象,以便使用不同的请求、队列或者日志来参数化其对象。命令模式也支持撤销操作。

7、备忘录模式

主要目的是保存一个对象的某个状态,以便在适当的时候恢复对象。

8、状态模式

允许对象在内部状态改变时改变它的行为,对象看起来好像修改了它的类。状态模式说白了就是一个对像有不同的状态,不同的状态对应不同的行为,它其实是对 switch case 这样的语句的拓展。

9、解释器模式

它定义了对象与对象之间进行某种操作之后会得到什么值。一般主要应用在 OOP 开发中的编译器的开发中,所以适用面比较窄。

10、中介者模式

主要用来降低类与类之间的耦合的,因为如果类与类之间有依赖关系的话,不利于功能的拓展和维护,因为只要修改一个对象,其它关联的对象都得进行修改。

11、访问者模式

把数据结构和作用于结构上的操作解耦合,使得操作集合可相对自由地演化。访问者模式适用于数据结构相对稳定而算法又容易变化的系统。访问者模式的优点是增加操作很容易,因为增加操作意味着增加新的访问者;而它的缺点就是增加新的数据结构很困难。

四、代码实例

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模式详解

  • 设计模式

    设计模式(Design pattern)代表了最佳的实践,通常被有经验的面向对象的软件开发人员所采用。设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的。

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  • Java

    Java 是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言,是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性。

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  • 笔记

    好记性不如烂笔头。

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2 操作
dianjiu 在 2020-06-30 10:58:48 更新了该帖
dianjiu 在 2020-06-24 11:11:17 更新了该帖

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  • dianjiu

    基于 Java 的设计模式专题学习笔记记录,望大佬们指点!持续更新中。。。