技术栈3 - Design Pattern(1) - 设计模式简介

2019/01/24

设计模式简介

该文档简单介绍了设计模式,包括设计模式6大原则,设计模式分类以及设计模式简介.

阅读完该文档后,您将会了解到:

  • 设计模式简介
  • 设计模式6大原则.
  • 设计模式分类

这篇博客主要是借鉴菜鸟教程,错误之处还望指正。


一 设计模式

定义

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。

模式:在某些场景下,针对某类问题的某种通用的解决方案。

场景:项目所在的环境

问题:约束条件,项目目标等

解决方案:通用、可复用的设计,解决约束达到目标。

设计模式的三个分类

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。

结构型模式:把类或对象结合在一起形成一个更大的结构。

行为型模式:类和对象如何交互,及划分责任和算法。

序号 模式 & 描述 包括
1 创建型模式
创建型模式目的都是创建实例,但没有直接使用new方法。
-工厂模式(Factory Pattern)
-抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)
- 单例模式(Singleton Pattern)
建造者模式(Builder Pattern)
原型模式(Prototype Pattern)
2 结构型模式
这些设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式。
- 适配器模式(Adapter Pattern)
- 桥接模式(Bridge Pattern)
- 过滤器模式(Filter、Criteria Pattern)
- 组合模式(Composite Pattern)
- 装饰器模式(Decorator Pattern)
- 外观模式(Facade Pattern)
- 享元模式(Flyweight Pattern)
- 代理模式(Proxy Pattern)
3 行为型模式
这些设计模式特别关注对象之间的通信。
- 责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)
- 命令模式(Command Pattern)
- 解释器模式(Interpreter Pattern)
- 迭代器模式(Iterator Pattern)
- 中介者模式(Mediator Pattern)
- 备忘录模式(Memento Pattern)
- 观察者模式(Observer Pattern)
- 状态模式(State Pattern)
- 空对象模式(Null Object Pattern)
- 策略模式(Strategy Pattern)
- 模板模式(Template Pattern)
- 访问者模式(Visitor Pattern)

二 六大原则

1 开闭原则(Open Close Principle)

对模块可以通过继承去扩展功能,但是对类定义实现修改关闭(private)。

开闭原则的意思是:对扩展开放,对修改关闭。

在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,实现一个热插拔的效果。简言之,是为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类,后面的具体设计中我们会提到这点。

2 里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)

任何使用基类的地方,都可以用子类去代替基类。

里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。LSP 是继承复用的基石,只有当派生类可以替换掉基类,且软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而派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。

3 依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)

对接口进行实现,而不是具体类定义。

这个原则是开闭原则的基础,具体内容:针对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。

4 接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

利用接口定义,降低耦合。

这个原则的意思是:使用多个隔离的接口,比使用单个接口要好。它还有另外一个意思是:降低类之间的耦合度。由此可见,其实设计模式就是从大型软件架构出发、便于升级和维护的软件设计思想,它强调降低依赖,降低耦合。

5 迪米特法则,又称最少知道原则(Demeter Principle)

还是接口。

最少知道原则是指:一个实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用,使得系统功能模块相对独立。

6 合成复用原则(Composite Reuse Principle)

多使用组合,少使用继承。

合成复用原则是指:尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。

三 23种设计模式简介

1 创建型

  • 单例模式:某个类只能有一个实例,提供一个全局的访问点。
  • 简单工厂:一个工厂类根据传入的参量决定创建出那一种产品类的实例。
  • 工厂方法:定义一个创建对象的接口,让子类决定实例化那个类。
  • 抽象工厂: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构建过程,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

  • 适配器模式:将一个类的方法接口转换成客户希望的另外一个接口。
  • 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。
  • 装饰模式:动态的给对象添加新的功能。
  • 代理模式:为其他对象提供一个代理以便控制这个对象的访问。
  • 亨元(蝇量)模式:通过共享技术来有效的支持大量细粒度的对象。
  • 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。
  • 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。

3 行为型

  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 观察者模式:对象间的一对多的依赖关系。
  • 备忘录模式:在不破坏封装的前提下,保持对象的内部状态。
  • 中介者模式:用一个中介对象来封装一系列的对象交互。
  • 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。
  • 访问者模式:在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。
  • 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。
  • 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。


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