- 设计模式的核心在于提供了相关问题的解决方案,使人们可以更加简单方便的复用成功的设计和体系结构。
-- 设计模式主要应用在面向对象的开发过程中。
- 创建型设计模式
- 结构型设计模式
- 行为型设计模式
- 创建型设计模式:
- 抽象工厂
- 生成器
- 工厂方法
- 原型
- 单例
- 抽象工厂:
- 意图:创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定他们具体的类。
- 适用性:
a. 一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。
b. 一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。
c. 当要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。
d. 当提供一个产品类库,只想显示它们的接口而不是实现时。
- 生成器
- 意图:将一个复杂对象的构建与它们的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
- 适用性:
a. 当创建复杂对象的算法应独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时。
b. 当构造过程必须允许被构造的对象有不同的表示时。
- 工厂方法
- 意图:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。
- 使用性:
a. 当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
b. 当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。
c. 当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个,并且你希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部变化的时候。
- 原型
- 意图:用原型实例指定创建对象的种类,并且通过复制致谢原型创建新的对象。
- 适用性:
a. 当一个系统应该独立于它的产品创建、构成、表示时。
b. 当要实例化的类是在运行时刻指定时,例如,通过动态装载。
c. 为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次时。
d. 当一个类的实例只能有几个不同状态组合中的一种时。
- 单例
- 意图:保证一个类仅有一个实例,一个类仅产生一个实例(唯一实例)。
- 实用性:
a. 当类只能有一个实例且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时。
b. 当这个唯一实例应该是通过子类化可扩展的,且客户无需更改代码就能使用一个扩展的实例时。
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结构型设计模式
- 适配器
- 桥接
- 组合
- 装饰
- 外观
- 享元
- 代理
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模式
- 结构型类模式
- 结构型对象模式
除了适配器,其余均是结构型对象模式。
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适配器
- 意图:一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,该模式使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。
- 适用性:
a. 想使用一个已经存在的类,而它的接口不符合要求。
b. 想创建一个可以服用的类,该类可以与其他不相关的类或不可预见的类协同工作。
c. 想使用一个已经存在的子类,但是不可能对每一个都进行子类化以匹配它们的接口。
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桥接
- 意图:将抽象部分与其实现部分分离,使它们都可以独立的变化。
- 适用性:
a. 不希望在抽象和它的实现部分之间有一个固定的绑定关系。
b. 类的抽象以及它的实现都应该可以通过生成子类的方法加以扩充。
c. 对一个抽象的实现部分的修改应对客户不产生影响,即客户代码不必重新编译。
d. (C++)想对客户完全隐藏抽象的实现部分。
e. 有许多类要生成的类层次结构。
f. 想在多个对象间共享实现,但同时要求客户并不知道这一点。
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组合:
- 意图:将对象组合成树的结构,以表示“部分-整体”的层次结构。
- 适用性:
a. 像表示对象的部分-整体层次结构。
b. 希望用户忽略组合对象与单个对象的不同,用户将统一地使用组合结构中的所有对象。
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装饰
- 意图:动态地给一个对象添加一些额外的职责。
- 适用性:
a. 在不影响其他对象的情况下,以动态、透明的方式给单个对象添加职责。
b. 处理那些可以撤销的职责。
c. 当不能采用生成子类的方式进行扩充时(子类突然爆炸性增长,或者类被隐藏而不能生成子类)。
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外观
- 意图:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,使子系统更容易使用。
- 适用性:
a. 要为一个复杂子系统提供一个简单接口时。
b. 客户程序与抽象类的实现部分之间存在着很大的依赖性。
c. 当需要构建一个层次结构的子系统时,用该模式定义子系统中每层的入口。
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享元
- 意图:运用共享技术有效地支持大量细粒度地对象(共享对象)。
- 适用性:
a. 一个应用程序使用了大量对象。
b. 完全由于使用大量地对象,造成很大的存储开销。
c. 对象的大多数状态都可变为外部状态。
d. 如果删除对象的外部状态,那么可以用较少的共享对象取代很多组对象。
e. 应用程序不依赖于对象标识。
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代理
- 意图:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。通过提供与对象相同的接口来控制对这个对象的访问。
- 适用性:
a. 远程代理
b. 虚代理
c. 保护代理
d. 智能引用
- 行为设计模式
- 责任链
- 命令
- 解释器
- 迭代器
- 中介者
- 备忘录
- 观察者
- 状态
- 策略
- 模板方法
- 访问者
- 模式
- 行为型类模式
- 行为型对象模式
解释器模式、模板方法模式为行为型对象模式,其余为行为型对象模式
- 责任链
- 意图:将对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理它为止。
- 适用性
a. 有多个对象可以处理一个请求,哪个对象处理该请求运行时刻自动确定。
b. 想在不明确指令接收者的情况下,向多个对象中的一个提交一个请求。
c. 可处理一个请求的对象集合应被动态指定。
- 命令
- 意图:将一个请求封装为一个对象,从而使得可以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,以及支持可撤销的操作。
- 适用性:
a. 抽象出待执行的动作以参数化某对象。
b. 在不同的时刻指定、排列和执行请求。
c. 支持取消操作。
- 解释器
- 意图:解释语言中的句子。
- 适用性:相当于有一个语言需要解释执行,可以将语言中的句子表示为一个抽象语法树。
a. 该文法简单。
b. 效率不是一个关键问题
- 迭代器:
- 意图:提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,且不需要暴露该对象的内部表示。
- 适用性:
a. 访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
b. 支持对聚合对象的多种遍历。
c. 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。
- 中介者
- 意图:用一个中介对象来封装一系列的对象交互。
- 适用性:
a. 一组对象以定义良好但是复杂的方式进行通信,产生的相互依赖关系结构混乱且难以理解。
b. 一个对象引用其他很多对象并且直接与直接对象通信,导致难以复用该对象。
c. 想定制一个分布在多个类中的行为,而又不想生成太多的子类。
- 备忘录
- 意图:在不破坏封装性的前提下捕获一个对象的内部状态,并在对象之外保存这个状态。这样以后就可以将对象恢复到原先保存的状态。
- 适用性:
a. 必须保存一个对象在某一时刻的(部分)状态,这样以后需要时他才能恢复到先前的状态。
b. 如果一个用接口来让其它对象直接得到这些状态,将会暴露对象的实现细节并破坏对象的封装性。
- 观察者
- 意图:定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖他的对象都得到通知并被自动更新。订阅者订阅一个主题后,该主题有新消息到达时,所有订阅者都会收到通知。
- 适用性:
a. 当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面依赖于另一个方面,将这两者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。
b. 当对一个对象的改变需要同时改变其他对象,而不知道具体有多少对象有待改变时。
c. 当一个对象必须通知其他对象,而它又不能假定其他对象是谁,即不希望这些对象是紧耦合的(希望是松耦合的)。 - 结构:
a. Observe需要维护至少一个Subject对象。
b. 1个Subject需要维护多个Observe对象
c. 具体目标:Subject需要通知Observe自己的状态。
d. Concrete不可以绕过Subject及其子类结构。
e. 与中介竞争。
f. 1个Subject可以有多个ConcreteSubject子类。
g. 1个Observer可以有多个ConcreteObserver子类。
h. 1个Subject对象可以对应多个Observer对象。
i. Subject(目标)知道它的观察者。
- 状态
- 意图: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的类。
- 适用性:
a. 一个对象的行为决定于它的状态,并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。
b. 一个操作中含有庞大的多分支的条件语句,且这些分支依赖于该对象的状态。 - 结构
a. ConcreteState(具体状态子类)每个子类实现与Context的一个状态相关的行为。
- 策略
- 意图:定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可以相互替换。使算法可以独立于使用他们的客户而变化。
- 适用性:
a. 许多相关的类仅仅是行为有异。
b. 需要使用一个算法的不同变体。
c. 算法使用客户不应该知道的数据。
e. 一个类定义了多种行为,并且这些行为在这个类的操作中以多个条件语句的形式出现。 - 结构:
a. Strategy(策略)定义所有支持的算法的公共接口。
- 模板方法
- 意图:定义一个操作中的算法骨架,而将这一些步骤延迟到子类中。
- 适用于:
a. 一次性实现一个算法的不变的部分,并将可变的性行为留给子类来实现。
b. 各子类中公共的行为应被提取出来并集中到一个公共父类中,以避免代码重复。
c. 控制子类扩展。
- 访问者
- 意图:表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它允许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。
- 适用性:
a. 一个对象结构包含很多类对象,它们有不同的接口,而用户想对这些对象实施一些依赖于其具体类的操作。
b. 需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作,而又想要避免这些操作“污染”这些对象的类。
c. 定义对象结构的类很少改变,但经常需要在此结构上定义新的操作。