设计模式的心得

最新推荐文章于 2019-07-13 17:02:00 发布

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本文深入解析设计模式，涵盖桥接、外观、策略等23种模式。探讨开闭、依赖倒置等六大基本原则，示例代码展示工厂、单例、观察者等模式实践，助您代码设计更高效。

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前言

以前学习js的时候了解过设计模式，觉得是很神奇的事情，就好比武侠小说中的各种招式，可以拿来对付代码中的各种问题
最近又看教程和书籍重新温习了一遍，脑海中很清晰的有了关于设计模式的印象
感觉现在写代码，无招胜有招，在不知不觉中就会把设计模式运用到代码当中

两个原则

各个设计模式都是基于以下六大基本原则进行设置的
- 开闭原则【最重要的原则】
  - 对容易变化的进行抽象
  - 对复杂的逻辑进行封装
  - 指对扩展开放，对修改封闭
  - 在实际应用中，我们通过接口来抽象，然后定义一个该接口类型的list集合或者字典，向字典添加或者删除即实现扩展，然后循环遍历调用集合中具体实现类的方法，即调用方法
- 依赖倒置原则
- 单一职责原则
- 接口隔离原则
- 迪米特法则（最少知识原则）
  - 各个类之间最好不要建立直接的联系，这样会导致存在很多中介类
  - 应用案例门面模式中介模式
- 里氏替换原则
  - 这个以前介绍过，父类变量可以引用子类实例，但是只能调用父类的方法，不能调用子类中的方法
  - 如果父类变量引用的是子类实例，可以强制转换成子类

设计模式

模式都是基于前面6个原则的基础演化而来
这里只介绍其核心

桥接模式外观模式

这两个个模式都是定义一个中介类来负责两个类之间的联系

策略模式中介者模式代理模式

这三种模式意图不同，但是实现一样。都要定义一个接口
继承同一个接口。

备忘录模式

通过一个备忘录类专门存储对象状态。
客户不与备忘录类耦合，与备忘录管理类耦合。
Originator 创建并在 Memento 对象中存储状态。Caretaker 对象负责从 Memento 中恢复对象的状态。
备忘录模式使用三个类 Memento、Originator 和 CareTaker。Memento 包含了要被恢复的对象的状态。Originator 创建并在 Memento 对象中存储状态。Caretaker 对象负责从 Memento 中恢复对象的状态。

模板方法模式

定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中
骨架和一些算法在抽象类实现，其他步骤在子类实现。

观察者模式

通过事件驱动的操作
比如成就系统，我们可以对用户的某个行为添加观察者。当发生改变或者达到某个等级的时候就触发
当对象间存在一对多关系时，则使用观察者模式。当对象被修改时，会逐一通知观察者们
在抽象类里有一个 ArrayList 存放观察者们。观察者们继承自同样的接口，当状态改变时，遍历调用集合中的观察者，进行更新

状态模式

两个基类，状态类与状态系统类，状态类里面包含了该状态要执行的行为与过渡条件以及过渡对象。
状态系统类负责执行状态和各个状态之间的转换
经常用于有限状态机中
http://wiki.unity3d.com/index.php/Finite_State_Machine

组合模式

树枝和叶子实现统一接口，树枝内部组合该接口。该接口定义了每个节点的基本信息和它下面的子节点集合list，如果没有子节点，list.count则为0
树枝内部组合该接口，并且含有内部属性 List，里面放 Component。
类似于二叉树，可以通过深度优先或者广度优先进行遍历

适配器模式

适配器继承或依赖已有的对象，实现想要的目标接口。

责任链模式

责任链模式为请求创建了一个接收者对象的链
接收者对象实现同一个接口并保存下一个接收者的引用，判断自己能否处理请求，不能处理就将请求向下传递

单例模式

这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
单例类只能有一个实例。
单例类必须自己创建自己的唯一实例。
单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

工厂模式（简单工厂，工厂方法，抽象工厂）

这三种工厂都是为了方便创造对象，而且复杂程度一步步升级
简单工厂负责创造一类对象。比如有一个车的接口，继承这个接口有很多种类的车，工厂通过用户输入的类型，判断创建什么车


public class Factory {
	public BMW createBMW(int type) {
		switch (type) {
		
		case 320:
			return new BMW320();
 
		case 523:
			return new BMW523();
 
		default:
			break;
		}
		return null;
	}
}

但是这样违反了开闭原则，如果我们增加一种新的类型的车子。就需要修改代码
工厂方法定义了一个工厂接口，为每一种汽车都创建一个工厂

interface FactoryBMW {
	BMW createBMW();
}
 
public class FactoryBMW320 implements FactoryBMW{
 
	@Override
	public BMW320 createBMW() {
 
		return new BMW320();
	}
 
}
public class FactoryBMW523 implements FactoryBMW {
	@Override
	public BMW523 createBMW() {
 
		return new BMW523();
	}
}

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，他用来创建一组相关或者相互依赖的对象

//创建工厂的接口  
public interface AbstractFactory {  
    //制造发动机
    public Engine createEngine();
    //制造空调 
    public Aircondition createAircondition(); 
}  
 
 
//为宝马320系列生产配件  
public class FactoryBMW320 implements AbstractFactory{  
      
    @Override  
    public Engine createEngine() {    
        return new EngineA();  
    }  
    @Override  
    public Aircondition createAircondition() {  
        return new AirconditionA();  
    }  
}  
//宝马523系列
public class FactoryBMW523 implements AbstractFactory {  
  
     @Override  
    public Engine createEngine() {    
        return new EngineB();  
    }  
    @Override  
    public Aircondition createAircondition() {  
        return new AirconditionB();  
    }  
 
 
}

访问者模式

在被访问的类里面加一个对外提供接待访问者的接口。
在数据基础类里面有一个方法接受访问者，将自身引用传入访问者。
建造者模式
数据基础类继承自同一个父类，访问者也继承自同一个类，但是定义了许多针对数据基础类的重载方法

//数据基础父类
public interface ComputerPart {
   public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor);
}
//数据基础子类
public class Keyboard  implements ComputerPart {
 
   @Override
   public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
      computerPartVisitor.visit(this);
   }
}
//访问者类
public interface ComputerPartVisitor {
   public void visit(Computer computer);
   public void visit(Mouse mouse);
   public void visit(Keyboard keyboard);
   public void visit(Monitor monitor);
}

享元模式

享元模式主要用于减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能
用唯一标识码判断，如果在内存中有，则返回这个唯一标识码所标识的对象。
实现相同接口的各种子类，一个有Dic字典的工厂。工厂判断该字典是否已经有该类型对象，如果有就返回已经存在的对象，
和单例模式比较相似，但两者的意图不同，一个是为了节约内存，实现共享。一一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

命令模式

请求以命令的形式包裹在对象中，并传给调用对象。调用对象寻找可以处理该命令的合适的对象，并把该命令传给相应的对象，该对象执行命令
定义三个角色：1、received 真正的命令执行对象 2、Command 3、invoker 使用命令对象的入口
命令可以撤销或者持续添加
适用场景，任何可以看做命令的场合

装饰模式

装饰类继承自功能类，内部含有对功能类的引用并且在实现接口的方法时，可以添加自己的功能进去

abstract Class Coffee { public abstract void Drink(); }
Class LightCoffee:Coffee{ public void Drink(){  Console.WriteLine("来杯淡咖啡") } }
abstract Class CoffeeDecorator :Coffee{ protected Coffee co;  public abstract void AddSomething(); }
//然后我们就可以不断的进行装饰