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Java 设计模式概述

2022年07月19日29bjzhanghao

1.设计模式简介

设计模式(Design pattern)代表了最佳的实践,使用设计模式是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 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。

2.创建型模式
这些设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式,而不是使用 new 运算符直接实例化对象。这使得程序在判断针对某个给定实
例需要创建哪些对象时更加灵活。包括:
工厂模式(Factory Pattern)
抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)
单例模式(Singleton Pattern)
建造者模式(Builder Pattern)
原型模式(Prototype Pattern)

3.结构型模式
这些设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式。
适配器模式(Adapter Pattern)
桥接模式(Bridge Pattern)
过滤器模式(Filter、Criteria Pattern)
组合模式(Composite Pattern)
装饰器模式(Decorator Pattern)
外观模式(Facade Pattern)
享元模式(Flyweight Pattern)
代理模式(Proxy Pattern)

4.行为型模式
这些设计模式特别关注对象之间的通信。
责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)
命令模式(Command Pattern)
解释器模式(Interpreter Pattern)
迭代器模式(Iterator Pattern)
中介者模式(Mediator Pattern)
备忘录模式(Memento Pattern)
观察者模式(Observer Pattern)
状态模式(State Pattern)
空对象模式(Null Object Pattern)
策略模式(Strategy Pattern)
模板模式(Template Pattern)
访问者模式(Visitor Pattern)

5.J2EE 模式
这些设计模式特别关注表示层。这些模式是由 Sun Java Center 鉴定的。
MVC 模式(MVC Pattern)
业务代表模式(Business Delegate Pattern)
组合实体模式(Composite Entity Pattern)
数据访问对象模式(Data Access Object Pattern)
前端控制器模式(Front Controller Pattern)
拦截过滤器模式(Intercepting Filter Pattern)
服务定位器模式(Service Locator Pattern)
传输对象模式(Transfer Object Pattern)

6.各种设计模式之间的关系

7.设计模式的六大原则

(1)开闭原则(Open Close Principle)
开闭原则的意思是: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。简言之,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。

其实笔者认为,开闭原则无非就是想表达这样一层意思:用抽象构建框架,用实现扩展细节。因为抽象灵活性好,适应性广,只要抽象的合理,可以基本保持软件架构的稳定。而软件中易变的细节,我们用 从抽象派生的实现类来进行扩展,当软件需要发生变化时,我们只需要根据需求重新派生一个实现类来扩展就可以了。当然前提是我们的抽象要合理,要对需求的变更有前瞻性和预见性才行。

再回想一下前面说的5项原则,恰恰是告诉我们用抽象构建框架,用实现扩展细节的注意事项而已:单一职责原则告诉我们实现类要职责单一;里氏替换原则告诉我们不要破坏继承体系;依赖倒置原则告诉我 们要面向接口编程;接口隔离原则告诉我们在设计接口的时候要精简单一;迪米特法则告诉我们要降低耦合。而开闭原则是总纲,他告诉我们要对扩展开放,对修改关闭。

(2)里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)
里氏代换原则是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,
只有当派生类可以替换掉基类,且软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而派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。

定义:所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。

比如使用继承会给程序带来侵入性,程序的可移植性降低,增加了对象间的耦合性,如果一个类被其他的类所继承,则当这个类需要修改时,必须考虑到所有的子类,并且父类修改后,所有涉及到子类的功 能都有可能会产生故障。

继承包含这样一层含义:父类中凡是已经实现好的方法(相对于抽象方法而言),实际上是在设定一系列的规范和契约,虽然它不强制要求所有的子类必须遵从这些契约,但是如果子类对这些非抽象方法任 意修改,就会对整个继承体系造成破坏。而里氏替换原则就是表达了这一层含义。

里氏替换原则通俗的来讲就是:子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。它包含以下4层含义: 子类可以实现父类的抽象方法,但不能覆盖父类的非抽象方法。 子类中可以增加自己特有的方法。 当子类的方法重载父类的方法时,方法的前置条件(即方法的形参)要比父类方法的输入参数更宽松。 当子类的方法实现父类的抽象方法时,方法的后置条件(即方法的返回值)要比父类更严格。

(3)依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)
这个原则是开闭原则的基础,具体内容:针对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体

参考:https://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7289269

(4)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。它还有另外一个意思是:降低类之间的耦合度。由此可见,其实设计模式就
是从大型软件架构出发、便于升级和维护的软件设计思想,它强调降低依赖,降低耦合

含义是:建立单一接口,不要建立庞大臃肿的接口,尽量细化接口,接口中的方法尽量少。也就是说,我们要为各个类建立专用的接口,而不要试图去建立一个很庞大的接口供所有依赖它的类去调用。

(5)迪米特法则,又称最少知道原则(Demeter Principle)
最少知道原则是指:一个实体应当尽量少地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。

定义:一个对象应该对其他对象保持最少的了解。 问题由来:类与类之间的关系越密切,耦合度越大,当一个类发生改变时,对另一个类的影响也越大。

也就是说,对于被依赖的类来说,无论逻辑多么复杂,都尽量地的将逻辑封装在类的内部,对外除了提供的public方法,不对外泄漏任何信息。

迪米特法则还有一个更简单的定义:只与直接的朋友通信。直接的朋友:每个对象都会与其他对象有耦合关系,只要两个对象之间有耦合关系,我们就说这两个对象之间是朋友关系。耦合的方式很多, 依赖、关联、组合、聚合等。其中,我们称出现在成员变量、方法参数、方法返回值中的类为直接的朋友,而出现在局部变量(成员方法中定义的局部变量)中的类则不是直接的朋友。也就是说,陌生的 类最好不要作为局部变量的形式出现在类的内部。

(6)合成复用原则(Composite Reuse Principle)
合成复用原则是指:尽量使用合成/聚合的方式(eg.一个类中保存另一个类的指针),而不是使用继承

参考:http://www.runoob.com/design-pattern/design-pattern-intro.html


本文参考链接:https://www.cnblogs.com/hellokitty2/p/10661640.html