设计模式概述

原创已于 2022-06-22 11:14:25 修改

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#设计模式 #单例模式 #java

于 2021-02-26 11:24:10 首次发布

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设计模式和设计原则

软件领域的4人帮总结出设计模式，但他们不说“人话”，害的这些概念都很难读懂。其实这些东西很简单。只是需要一个正确的方法去学习。其实，做任何事情都需要先把知识框架理清楚，就像面前有很多门，但是我们一次只能进入一个门。话不多说，开始！

学习设计模式，我的想法是抓住主线，向外延伸。
高内聚，低耦合（核心） >> 设计原则 >> 设计模式
模式基于原则，原则基于核心。
1.（Single …）单一职责原则
一个类只负责一件事，如果能拆分就让他拆。
2.（Open …）开闭原则
对扩展开放，对修改封闭。当需求有更改了，尽量用继承、组合、注入等方式扩展类功能，而不是直接修改类代码。当然，如果可以保证增加的代码对整体没有影响，那就直接改吧。
3.（Liskov …）里氏替换原则。代码中可以把父类替换成子类不会出错。反过来就不行。这启示我们对象声明，函数入参的形参，尽量用父类声明，这样有利于后来的需求继承做扩展。有个有趣的小故事，为什么叫里氏呢？因为该原则最早由麻神理工的 Barbara Liskov 提出，她是第一个获得计算机博士的女性，曾经获得图灵奖。
4.（Least …）最小知识原则

廖雪峰网站
设计模式分为三种类型，共23种：
创建型模式：单例模式、抽象工厂模式、建造者模式、工厂模式、原型模式。
结构型模式：适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式。
行为型模式：模版方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式(责任链模式)、访问者模式。

单例模式
保证一个进程中，某个类只有一个实例。

实现方法：静态字段引用唯一实例，通过静态方法返回实例。
饿汉式，懒汉式。推荐饿汉式。直接创建。

装饰器模式
动态地给一个对象添加一些额外的职责。

把一个一个的附加功能，用Decorator的方式给一层一层地累加到原始数据源上。

// 创建原始的数据源:
InputStream fis = new FileInputStream("test.gz");
// 增加缓冲功能:
InputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
// 增加解压缩功能:
InputStream gis = new GZIPInputStream(bis);

最顶层的Component是接口，对应到IO的就是InputStream这个抽象类。ComponentA、ComponentB是实际的子类，对应到IO的就是FileInputStream、ServletInputStream这些数据源。Decorator是用于实现各个附加功能的抽象装饰器，对应到IO的就是FilterInputStream。而从Decorator派生的就是一个一个的装饰器，它们每个都有独立的功能，对应到IO的就是BufferedInputStream、GZIPInputStream等。

Decorator模式有什么好处？它实际上把核心功能和附加功能给分开了。核心功能指FileInputStream这些真正读数据的源头，附加功能指加缓冲、压缩、解密这些功能。如果我们要新增核心功能，就增加Component的子类，例如ByteInputStream。如果我们要增加附加功能，就增加Decorator的子类，例如CipherInputStream。两部分都可以独立地扩展，而具体如何附加功能，由调用方自由组合，从而极大地增强了灵活性。

外观模式
为子系统中的一组接口提供一个一致的界面。Facade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。

桥接模式
抽象和实现分离。解决类爆炸的问题。
未使用桥接的UML图

使用桥接的UML图。
在这里插入图片描述
责任链模式
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收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。

在实际场景中，财务审批就是一个责任链模式。假设某个员工需要报销一笔费用，审核者可以分为：

Manager：只能审核1000元以下的报销；
Director：只能审核10000元以下的报销；
CEO：可以审核任意额度。
用责任链模式设计此报销流程时，每个审核者只关心自己责任范围内的请求，并且处理它。对于超出自己责任范围的，扔给下一个审核者处理，这样，将来继续添加审核者的时候，不用改动现有逻辑。

中介模式
用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各个对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。

中介模式（Mediator）又称调停者模式，它的目的是把多方会谈变成双方会谈，从而实现多方的松耦合。

在这里插入图片描述
这个小系统有4个参与对象：