GeekBand-笔记-设计模式-01

手打不容易啊……

1、 内容来自《Design Patterns Explained》一书。
2、 2、附有Python代码,个人觉得,更清晰易懂,但是需要注意,Python代码与“实现”的文字描述不一致,与C++或者Java风格的模式演示代码也不一致。代码来自https://github.com/faif/python-patterns
3、 文中的Python代码都是图片,jianshu无法粘贴图片,需要看到图片请下载pdf格式附件或者自行到github上下载。

一、模板方法
模板方法(Template Method)通常用于定义一个操作中算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中,不改变算法的结构就可以重新定义它的步骤。

其关键特征:
1、 意图:定义一个操作中算法的骨架,将一些步骤推迟到子类中实现。可以不改变算法的结构而重新定义该算法的步骤。
2、 问题:要完成在某一细节层次一致的一个过程或一系列步骤,但其个别步骤在更详细的层次上的实现可能不同。
3、 解决方案:允许定义可变的子步骤,同时保持基本过程一致。
4、 参与者与协作者:Template Method模式由一个抽象类组成,这个抽象类定义了需要覆盖的基本TemplateMethod方法,每个从这个抽象类派生的具体类将为此模板实现新方法。
5、 效果:模板提供了一个很好的代码复用平台,它还有助于确保所需步骤的实现。它将每个concrete类的覆盖步骤绑定起来,因此只有在这些变化总是并且只能一起发生时,才应该使用TemplateMethod模式。
6、 实现:创建一个抽象类,用抽象方法实现一个过程,这些抽象方法必须在子类中实现,以执行过程的整个步骤。这些步骤是独立变化的,那么每个步骤都可以考虑使用Strategy模式来实现。
7、 Python代码:

二、策略模式
策略模式(Strategy Pattern)能把一系列“可互换的”算法封装起来,并根据用户的需求来选择其中一种。

其关键特征:
1、 意图:可以根据所处上下文,使用不同的业务规则或算法
2、 问题:对所需算法的选择,取决于发出请求的客户或者要处理的数据。如果只有一些不会变化的算法,就不需要此模式。
3、 解决方案:将对算法的选择和算法的实现相分离。允许根据上下文进行选择。
4、 参与者与协作者:
a、 Strategy指定了如何使用不同的算法
b、 各ConcreteStrategy实现了这些不同的算法
c、 Context通过类型为Strategy的引用使用具体的ContextStrategy。Strategy与Context相互作用以实现所选择的算法,有些时候,Strategy必须查询Context,Context将来自Client的请求转发给Strategy。
5、 效果:
a、 Strategy模式定义了一系列的算法
b、 可以不使用if语句或者switch语句
c、 相异的算法拥有相同的接口,必须以相同的方式调用所有的算法。
d、 各ContextStrategy与Context之间的相互作用可能需要在Context中加入获取状态的方法
6、 实现:让使用算法的类(Context)包含一个抽象类(Strategy),该抽象类有一个抽象方法指定如何调用算法。每个派生类按需要实现具体的算法。
7、 python代码:

三、观察者模式
观察者模式(Observer Pattern)常用于处理对象间一对多的依赖关系,当某对象改变状态时,所有相关对象都会得到通知并自动更新。

其关键特征:
1、 意图:在对象之间定义一种一对多的依赖关系,这样当一个对象状态改变时,所有依赖者都将得到通知并自动更新。
2、 问题:当某个事件发生时,需要向一系列变化着的对象发出通知。
3、 解决方案:Observer将监视某个事件的责任委托给中心对象:Subject。
4、 参与者与协作者:Subject知道自己的Observer,因为Observer要向它注册。Subject必须在所监视的事件发生时通知Observer。Observer负责向Subject注册并在获得通知时,从Subject处获取信息。
5、 效果:如果某些Observer只对事件的一个子集感兴趣,那么Subject可能会告知它不想要知道的事件。如果Subject通知了Observer,Observer还需要更多的信息,可能需要另外的通信。
6、 实现:
a、 让某个事件发生时需要知道的对象(Observer)将自己注册到另一个监视事件发生或自己触发事件的对象(Subject)上。
b、 事件发生时,Subject告诉Observer事件已经发生
c、 为了对所有的Observer类型的对象实现Observer的接口,有需要需要使用Adaptec模式。
7、 Python代码:

四、装饰模式
装饰模式(Decorator Pattern)用于动态的给一个对象添加一些额外的职责,就增加功能来说,Decorator Pattern比生成子类更为灵活。

其关键特征:
1、 意图:动态的给一个对象添加职责。
2、 问题:要使用的对象将执行所需的基本功能。但是,某些时刻可能需要为这个对象添加某些功能,这些附加功能可能发生在对象的基础功能之前或之后。这是个常用的模式,比如说,Python天然就支持。
3、 解决方案:可以无需创建子类,而扩展一个对象的功能。
4、 参与者与协作者:ConcreteComponent让Decorator对象为自己添加功能。有时候用ConcreteComponent的派生类提供核心功能,在这种情况下,ConcreteComponent类就是抽象的。Component类定义了所有这些类所使用的接口。
5、 效果:所添加的功能放在小对象中,好处是可以在ConcreteComponent对象的功能之前或者之后动态添加功能。注意,虽然装饰对象可以在被装饰的对象之前或只有添加功能,但是对象链总是终于ConcreteComponent对象。
6、 实现:创建一个抽象类来表示原类和要添加到这个类的新功能。在装饰类中,将对新功能的调用放在对紧随其后对象的调用之前或之后,以获得正确的顺序。
7、 Python代码:

五、桥模式
桥模式(Bridge Pattern)用于将抽象(比如接口,比如算法等)与实现方式相分离,解耦后的抽象与实现方式可以独立的变化。

其关键特征:
1、 意图:将一组实现与另一组使用它们的对象分离。
2、 问题:一个抽象类的派生类必须使用多个实现,但不能出现类数量爆炸性的增长。
3、 解决方案:为所有实现定义一个接口,供抽象类的所有派生类使用。
4、 参与者与协作者:Abstraction为要实现的对象定义接口,Implementor为具体的实现类定义接口。Abstraction烦人派生类使用Implementor的派生类,却无需知道自己具体使用了哪一个ConcreteImplementor。
5、 效果:实现与使用实现的对象解耦,提供了可扩展性,客户对象无需操心实现问题。
6、 实现:
a、 将实现封装在一个抽象类中
b、 在要实现的抽象的基类中包含一个实现的句柄,
7、 Python代码

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