设计模式概述

小YOY 创建于 2017-02-24

设计模式

设计模式(Design Patterns) ——可复用面向对象软件的基础`

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,设计模式是软件工程的基石,如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题,每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应,每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的核心解决方案,这也是它能被广泛应用的原因。

设计模式的作用

可复用面向对象软件系统一般划分为两大类:应用程序工具箱和框架(Framework),我们平时开发的具体软件都是应用程序,Java的API属于工具箱;而框架是构成一类特定软件可复用设计的一组相互协作的类,EJB(EnterpriseJavaBeans)是Java应用于企业计算的框架。 框架通常定义了应用体系的整体结构类和对象的关系等等设计参数,以便于具体应用实现者能集中精力于应用本身的特定细节。框架主要记录软件应用中共同的设计决策,框架强调设计复用,因此框架设计中必然要使用设计模式。 另外,设计模式有助于对框架结构的理解,成熟的框架通常使用了多种设计模式,如果你熟悉这些设计模式,毫无疑问,你将迅速掌握框架的结构,我们一般开发者如果突然接触EJB、Spring等框架,会觉得特别难学、难掌握,那么转而先掌握设计模式,无疑是给了你剖析EJB或J2EE系统的一把利器。 -- 摘自百度百科

设计模式有哪些?

总体来说设计模式分为三大类:

  • 创建型模式,共五种: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。

  • 结构型模式,共七种: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。

  • 行为型模式,共十一种: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。

设计模式之间的关系如下

设计模式的六大原则

开闭原则(Open Close Principle)

开闭原则就是说对扩展开放,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。所以一句话概括就是: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。这需要对业务进行合理的抽象,需要扩展时只需要对抽象接口进行实现即可。

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 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,只有当衍生类可以替换掉基类,软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而衍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。

依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)

这个是开闭原则的基础,具体内容:真对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。

接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

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。还是一个降低类之间的耦合度的意思,从这儿我们看出,其实设计模式就是一个软件的设计思想,从大型软件架构出发,为了升级和维护方便。降低依赖,降低耦合。

迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)

为什么叫最少知道原则,就是说:一个实体应当尽量少的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。

合成复用原则(Composite Reuse Principle)

原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。

详细可以参考百度百科

23中设计模式简要说明

模式 描述 备注
Abstract Factory(抽象工厂模式) 提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。
Adapter(适配器模式) 将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter模式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。
Bridge(桥接模式) 将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。
Builder(建造者模式) 将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
Chain of Responsibility(责任链模式) 为解除请求的发送者和接收者之间耦合,而使多个对象都有机会处理这个请求。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。
Command(命令模式) 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进行参数化;对请求排队或记录请求日志,以及支持可取消的操作。
Composite(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。它使得客户对单个对象和复合对象的使用具有一致性。
Decorator(装饰模式) 动态地给一个对象添加一些额外的职责。就扩展功能而言, 它比生成子类方式更为灵活。 java IO FIleter*Stream就是使用了该模式
Facade(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。
Factory Method(工厂模式) 定义一个用于创建对象的接口,让子类决定将哪一个类实例化。Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类。
Flyweight(享元模式) 运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
Interpreter(解析器模式) 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, 该解释器使用该表示来解释语言中的句子。
Iterator(迭代器模式) 提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素,而又不需暴露该对象的内部表示。
Mediator(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。
Memento(备忘录模式) 在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到保存的状态。
Observer(观察者模式) 定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便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自动刷新
Prototype(原型模式) 用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这个原型来创建新的对象。
Proxy(代理模式) 为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。
Singleton(单例模式) 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。
State(状态模式) 允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它所属的类。
Strategy(策略模式) 定义一系列的算法,把它们一个个封装起来, 并且使它们可相互替换。本模式使得算法的变化可独立于使用它的客户。
Template Method(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。Template Method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。
Visitor(访问者模式) 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。 访问者模式

23种设计模式会在接下来的文章中详细讲解。