设计模式

《HeadFirst设计模式》读书笔记

1.策略模式: 定义了算法族,分别封装起来,让他们之间可以互相替换,此模式让算法的变化使用独立于算法的客户。

    设计原则1:找出应用中可能需要变化之处,把它们独立出来,不要和不需要变化的代码混在一起。

    设计原则2:针对接口编程,而不是针对实现编程(这里“接口”是一种概念,不单指java的Interface,指超类型)

    设计原则3:多用组合,少用继承

策略模式

2.观察者模式:定义了对象间的一对多依赖,当一个对象改变状态时,它的所有依赖者都会得到通知并更新

 出版者            +          订阅者                  =   观察者模式

(主题Observable)              (观察者Observer)

设计原则4:为对象间的松耦合设计而努力


观察者模式


Java里面有与之对应的java.util包的Observable类(对应Subject接口),和Observer接口,如下图。

Java中内置的观察者模式

3.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有弹性的替代方案。

设计原则5:类应该对扩展开放,对修改关闭(开放-闭合原则)


装饰者模式

可以用一个装饰者包装一个对象(被装饰者),装饰者和被装饰者拥有相同的超类型,所以可以用装饰过的对象代替它,装饰者可以在所委托的被装饰者的行为之前或之后,加上自己的行为已达到特定的目的。

(每个装饰者有一个(包装一个)组件,就是有个实例变量来保存component的引用(我想到的是类似链表))

装饰者模式的特点

Java.io 应用到了装饰者模式

IO流应用装饰者模式

4.工厂模式:定义了一个创建对象的接口,但由子类决定实例化的类是哪一个,工厂方法让类把实例化推迟到子类


创建一个抽象类,创建实例的方法声明为抽象方法。

工厂模式

设计原则6:要依赖抽象,不要依赖具体类(依赖倒置原则)

不能让高层组件依赖底层组件。无论是高层底层,都应该依赖抽象。

抽象工厂模式:提供一个接口,用于创建相关或依赖的家族,而不需要明确指定具体类。

抽象工厂和工厂模式的区别:抽象工厂使用对象组合(接口),工厂模式使用继承,一个抽象工厂会包含多个工厂方法。


5.单例模式:确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。

应用到单例模式的地方包括:线程池、缓存、对话框、注册表、日志、打印机、显卡等设备的驱动。

单例模式实现的方法是将单例类的构造器私有化,保证只有在此类中才能创建实例,再创建一个静态的创建实例的方法。

例如:   public class Singleton{

                    private static Singleton  uniqueInstance; // 利用一个静态变量作为singleton的唯一实例

                    private  Singleton(){};              //构造器会在new Xxx() 得到返回值之前执行,构造器私有,保证只有                                                                          有Singleton类才可以调用

                    public static Singleton getInstance(){

                                if( uniqueInstance == null)

                                         uniqueInstance =  new Singleton();

                                return  uniqueInstance;

                   }

        }



6.命令模式:将“请求”封装成对象,以便于使用不同的请求、队列或者日志来参数化其他对象。命令模式也支持可撤销操作。



命令模式

需要将发出请求的对象和执行请求的对象解耦的时候,使用命令模式。

1. 命令模式将发出请求的对象和执行请求的对象解耦。

2. 在被解耦的两者间是用命令对象沟通的,命令对象封装了执行对象和一个或者一组动作(请求)。

(命令模式还可以实现 撤销功能、将一组命令一起执行的宏命令功能、队列请求、日志请求等功能)

7.适配器模式:将一个类的接口,转换成客户期望的另一个接口。适配器让原本接口不相容的类合作无间。

适配器模式

适配器改变接口,以符合客户的需求。

对象适配器使用组合,类适配器需要使用多继承(Java做不到)


8.外观模式:提供了一个统一的接口,用来访问子系统中的一群接口。外观定义了一个高层接口,让子系统更容易使用。

设计原则7(最少知识原则):类尽可能少地和其他类发生交互(减少对象之间的交互,只留下几个密友)。

最少知识原则和德墨忒尔法则指的是同一个,最少知识原则更名字更贴切。

外观模式

外观模式可以把子系统里面的多个方法集中到一个外观类的方法里。例如有一个家庭影院系统,点击观影模式会自动完成播放影片,降低亮度,开启音效和爆米花机等多个功能。

外观模式将客户从一个复杂的子系统中解耦。

外观和适配器可以包装许多类,但是外观的意图是简化接口,而适配器的意图是将接口转化成不同接口。

9.模板方法模式:在一个方法中定义一个算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。模板方法可以使子类在不改变算法结构的情况下,重新定义算法的某些骤。

模板方法模式

设计原则8(好莱坞原则):别调用(打电话给)我们,我们会调用(打电话给)你们。

好莱坞原则告诉我们,将决策权放在高层模块中,以便决定如何以及何时调用底层模块。

模板方法的抽象类可以定义具体方法、抽象方法和钩子。

钩子是一种方法,它在抽象类中不做任何事,或者做默认的事,子类可以选择要不要覆盖它。

为了防止子类修改模板方法中的算法,可以把模板中的算法声明为final。

策略模式和模板方法模式都封装算法,一个用组合,一个用继承。

工厂方法是模板方法中的一个特殊版本。

10.迭代器模式:提供一个方法顺序访问一个聚合内的各个元素,而又不暴露其内部的具体表示。

把游走的任务放在迭代器上,而不是集合上。这样简化了集合的接口和实现,也让集合各得其所。

设计原则9:一个类应该只有一个引起变化的原因。

迭代器模式

11.组合模式:允许你将对象组合成树形结构来表现“整体/部分”层次结构。组合能让客户以一致的方式处理个别对象以及对象组合。

组合模式让我们能用树形方式创建对象的结构,树里面包含了组合以及个别对象

使用组合结构,我们能把相同的操作应用在组合和个别对象上。换句话说,在大多数情况下, 我们可以忽略对象组合和个别对象之间的差别。

组合模式

组合结构内的任意对象称为组件,组件可以是组合,也可以是叶结点。

在实现组合模式时,有许多技术上的折衷。你要根据需要平衡透明性和安全性。

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