大话设计模式简单总结

转自：http://hanzhengyang0126.blog.163.com/blog/static/117503945200981791247203/ 

　　在经历过软件设计师的考试之后，偶然感受到设计模式的有魅力所在，故在网上找关于设计模式的blog文章看看，以下文字复制于“廊坊师范学院信息技术提高班---韩正阳”的博客，自己阅读的同时，按照平时的习惯做了一些标记。

面向对象的基础：

　　首先明白对象是一个自包含的实体，用一组可识别的特性和行为来标识。类是具有相同属性和功能的对象的抽象的集合。

方法的重载是新增加原来方法的功能，对其进行的完善。

　　每个对象都包含它能进行操作所需要的所有信息，这个特性称为封装，因此对象不必依赖其他对象来完成自己的操作。

封装的好处：

　　一、良好的封装能够减少耦合

　　二、类内部的实现可以自由地修改

　　三、类具有清晰地对外接口。

　　继承的优点是继承使得所有子类公共的部分都放在了父类，使得代码得到了共享，这就避免了重复，另外，继承可使得修改或扩展继承而来的实现都较为容易。

抽象类给出一些成员的实现接口却不包含成员的实现，抽个接口等等三点区分抽象类和接口：

　　第一：类是对对象的抽象；

　　　　　抽象类是对类的抽象：

　　　　　接口是对行为的抽象

　　第二：如果行为跨越不同类的对象，可使用接口；

　　　　　对于一些相似的类对象，用继承抽象类。

　　第三：从设计角度讲，抽象类是从子类中发现了公共的东西，泛化出父类，然后子类继承父类，

　　　　　而接口是根本不知子类的存在，方法如何实现还不确认，预先定义。

　　装箱就是把值类型打包到object引用类型的一个实例中。

　　拆箱就是指从对象中提取值类型。

面向对象的代码

　　一要可维护

　　二要可复用

　　三要可扩展

　　四是灵活性好。

类图

　　矩形框它代表一个类（class）。

　　类图分为三层：第一层显示类的名称，如果是抽象类，则就用斜体显示。

　　第二层是类的特性，通常就是字段和属性。

　　第三层是类的操作，通常是方法或行为。

　　注意前面的符号，“+”表示public，‘—’代表private，‘#’表示protected。

接口图

　　顶端有《interface》显示。第一行是接口名称，第二行是接口方法。

　　接口的另一种表示方法就是棒棒糖表示法，圆圈旁为接口名称，接口方法在实现类中出现。

　　如果是继承关系就用空心三角形+实线来表示。

　　关联关系用实线箭头来表示。

　　聚合表示一种弱的‘弱’的拥有关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分。聚合关系用空心的菱形+实线箭头来表示。

　　合成（composition，也有翻译成‘组合’的）是一种强的‘拥有’关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样。合成关系用实心菱形+实线箭头来表示。

　　依赖关系（dependency）用虚线箭头表示。

　　策略模式（strategy）：它定义了算法家族，，分别封装起来，让它们之间可以互相替换，此模式让算法的变化，不会影响到使用算法的客户。

　　策略模式是一种定义一系列算法的方法，从概念上来看，所有这些算法完成的都是相同的工作，只是实现不同，它可以以相同的方式调用所有的算法，减少了各种算法类与使用算法类之间的耦合；策略模式的优点是简化了但愿测试，因为每个算法都有自己的类，可以通过自己的接口单独测试。

　　策略模式就是用来封装算法的，但在实践中，我们发现可以用它来封装几乎任何类型的规则，只要在分析过程中听到需要在不同时间应用不同的业务规则，就应该考虑使用策略模式处理这种变化的可能性。

　　单一职责（SRP）就一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。

　　如果一个类承担的职责过多，就等于把这些职责耦合在一起，一个职责的变化可能会消弱或者抑制这个类完成其他职责的能力。这种耦合会导致脆弱的设计，当变化发生时，设计会遭受到意想不到的破坏。

　　开放-封闭原则（The Open-Closeed Principle）是说软件实体（类、模块、函数等等）应该可以扩展，但是不可修改。共两个原则一个是：对于扩展是开放的，另一个是说“对于更改时封闭的。

　　依赖倒转原则：高层模块不应该依赖底层模块。两个都应该依赖抽象。抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。

　　里氏代换原则（LSP）：子类型必须能够替换掉他们的父类型。

　　依赖倒转其实可以说是面向对象设计的标志，用哪种语言来编写程序不重要，如果编写时考虑的都是如何针对抽象编程而不是针对细节编程，即程序中所有的依赖关系都是终止于抽象类或者接口，那就是面向对象的设计，反之就是过程化得设计了。

　　装饰模式（decorator），动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说装饰模式比生成子类更为灵活。

　　装饰模式是为已有功能动态地添加更多功能的一种方式，当系统需要更新功能的时候，是像旧的类中添加新的代码。这些新加的代码通常装饰了原有类的核心职责或主要行为。

　　装饰模式的优点：把类中的装饰功能从类中搬移去除，这样可以简化原有的类；有效地把雷的核心职责和装饰功能区分开了，而且可以去除相关类中重复的装饰逻辑。

　　代理模式（Proxy）为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

　　代理模式应用场合： 

　    一 、远程代理，也就是为一个对象在不同的地址空间提供局部代表，这样可以隐藏一个对象存在于不同地质空间的事实。　　二、虚拟代理，是根据需要创建开销很大的对象。通过它来存放实例化需要很长时间的真是对象。

　　三、安全代理，用来控制真是对象访问时的权限。

　　四、只能指引，是指调用真实的对象时，代理处理另外一些事。

　　工厂方法模式（factory method），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。工厂方法使一个类实例化延迟到其子类。

　　工厂模式实现时，客户端需要决定实例化哪一个工厂来实现运算类，选择判断的问题还是存在的，也就是说，工厂方法把简单工厂的内部逻辑判断移到了客户端代码类进行。

　　原型模式（prototype）用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

　　“浅复制”，被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而所有的对其他对象的引用都仍然指向原来的对象。

　　“深复制“，把引用对象的变量指向复制过的新对象，而不是原有的被引用的对象。

　　一般在初始化的信息不发生变化的情况下，克隆是最好的办法，这既隐藏了对象创建的细节，又对性能是大大的提高。

　　当我们要完成在某一个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时，我们通常考虑用模板模式来处理。

　　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。模板方法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。

　　AbstractClass 是抽象类，其实也就是----抽象模板，定义并实现了一个模板方法。这个模板方法一般是一个具体的方法，它给出了一个顶级逻辑的骨架，而逻辑的组成步骤在 相应的抽象操作者，推迟到子类实现。

ConcreteClass实现父类所定义的一个或多个抽象方法。每一个AbstractClass都可以有任意多个ConcreteClass与之对应，而每一个ConcreteClass都可以给出这些抽象方法（也就是顶级逻辑的组成步骤）的不同实现，从而使得顶级逻辑的实现各不同。

　　迪米特法则（LoD），如果两个类不必彼此直接通信，那么这两个类就不应当发生直接的相互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话，可以通过第三种转发这个调用。

　　外观模式（façade），为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，此模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一个系统更加容易使用。

　　外观模式使用时间：首先。在设计初期阶段，应该要有意识的将不同的两个层分离。层与层之间建立外观facade

　　其次：在开发阶段，子系统往往因为不断地重构烟花而变得越来越复杂，增加外观façade可以提供一个简单的接口，减少他们之间的依赖。

　　第三：在维护一个遗留的大型系统时，可能这个系统已经非常难以维护和扩展了。为新系统开发一个外观façade类，来提供设计粗糙或高度复杂的遗留代码的比较清晰简单的接口，让新系统facade对象交互，façade与遗留代码交互所有复杂的工作。

　　依赖倒转原则：抽象不应该依赖细节，细节应该依赖于抽象。

　　建造者模式（builder），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。

 　　Builder 创建一个product对象的各个部件指定的抽象接口。

　　ConcreteBuilder 他是具体的建造者，实现builder接口，构造和装配各个部件。

　　Director 主要是用于创建一些复杂的对象，这些对象内部构建的建造顺序通常是稳定的，但对象内部的构建通常面临着复杂的变化。

　　建造者模式是在当前创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分以及他们的装配方式时适用的模式。

　　观察者模式：定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察着对象同时坚挺某一个主题对象，这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有观察着对象，使他们能够自动更新自己。

 　　委托就是一种引用方法的类型，一旦为委托分配了方法，委托将与该方法具有完全相同的行为。委托方法的使用可以像其他任何方法一样，具有参数和返回值。委托可以看做是对函数的抽象，是函数的“类”，委托的实例将代表一个具体的函数。

　　状态模式（state）当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类。状态模式主要解决的是当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时的情况。把状态的判断逻辑转移到表示不同状态的一系列当中，可以把复杂的判断逻辑简化。

 

　　状态模式的好处是将与特定状态相关的行为局部化，并且将不同状态的行为分割开来

　　适配器模式（adapter），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。

　　系统的数据和行为都正确，但接口不符时，我们应该考虑用适配器，目的是使控制范围之外的一个原有对象与某个接口匹配。适配模式主要应用于希望复用一些现存的类，但是接口又与复用的环境要求不一致的情况。

　　备忘录（memento）：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原先保存的状态。

　　Memento 模式比较适用于功能比较复杂的，但需要维护或记录属性历史的类，或者需要保存的属性只是众多属性中的一小部分时，originator可以根据保存的memento信息还原到前一状态。如果在某个系统中使用命令模式时，需要实现命令的撤销功能，那么命令模式可以使用备忘录模式来存储可撤销操作的状态。使用备忘录可以把复杂的对象内部信息对其他的对象屏蔽起来。

　　组合模式（composite），将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

 

　　透明方式与安全方式：在component中声明所有用来管理子对象的方法，其中包括add、remove等。这样实现component接口的所有子类都具备了add 和remove 这样做的好处就是叶节点和枝节点对于外界没有区别，他们具备完全一致的行为接口。

　　安全方式：也就是在component接口中不去声明add和remove方法，那么子类的leaf也就不需要去实现它，而是在composite声明所有用来管理子类对象的方法，

　　需求中是体现部分与整体层次的结构时，或者希望用户可以忽略组合对象与单个对象的不同，统一地使用组合结构中的所有对象时，就应该考虑用组合模式了。

迭代模式（iterator）提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。当需要访问一个聚集对象，而且不管这些对象是从什么都需要遍历的时候，你就因该考虑用迭代器模式。

迭代器（iterator）模式就是分离了集合

 

　　对象的遍历行为抽象出一个类来负责，这样既可以做到不暴露集合的内部结构又可以让外部代码透明地访问集合内部的数据。

　　单例模式（singleton）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。

　　通常我们可以让一个全局变量使得一个对象被访问，但它不能防止你实例化多个对象。一个最好的办法是，让类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建，并且提供一个访问该实例的方法。

　　对象的集成关系是在编译时就定义好了，所以无法再运行时改变从父类继承的实现。子类的实现与它的父类有非常紧密的依赖关系，以至于父类实现中的任何变化必然会导致子类发生变化。当你需要复用子类时，如果继承下来的实现不适合解决新的问题，则父类必须重写或者被其他更适合的类替换，这种依赖关系限制了灵活性并最终限制了复用性。

　　合成/聚合复用原则（carp），尽量使用合成/聚合，尽量不要使用类继承。

　　聚合表示一种弱的‘拥有’关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分；合成则是一种强的‘拥有’关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样。

　　合成/聚合复用原则的好处是优先使用对象的合成/聚合将有助于你保持每个类被封装，并被集中在单个任务上。这样类和类继承层次会保持较小规模，并且不太可能增长为不可控制的庞然大物。

　　桥接模式（bridge）,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。

 

　　命令模式（command）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；对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

　　命令模式优点：

　　第一，他能较容易地设计一个命令队列；

　　第二，在需要的情况下，可以较容易地将命令记入日志；

　　第三，允许接收请求的一方决定是否要否决请求。

　　第四，可以容易地实现对请求的撤销和重做；

　　第五，由于加进新的具体命令类不影响其他的类，因此增加类的具体命令类很容易。

　　第六：命令模式把请求一个操作的对象与知道怎么执行一个操作的对象分割开。

　　职责链模式（Chain of responsibility）：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接受者之间的耦合关系。将这个对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。

 

　　中介者模式（mediator），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示地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变他们之间的交换。

　　中介者模式（mediator）的优缺点：mediator的出现减少了各个colleague的耦合，使得可以独立地改变和复用各个colleague类和mediator。由于把对象如何协作进行了抽象，将中介作为一个独立的概念并将其封装在一个对象中，这样关注的对象就从对象各自本身的行为转移到他们之间的交互上来。也就是站在一个更宏观的角度去看待系统。

　　享元模式（flyweight），运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

 

　　享元模式可以避免大量非常相似类的开销。在程序设计中，有时需要生成大量细粒度的类实例来表示数据如果能发现这些实例除了几个参数外基本上都是相同的，有时就能够受大幅度地减少需要实例化的类的数量。如果能把那些参数移到类实例的外面，在方法调用时将他们传递进来，就可以通过共享大幅度地减少单个实例的数目。

　　解释器模式（interpreter），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，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。解释器模式需要解决的是，如果一种特定类型的问题发生的频率足够高，那么可能就值得将该问题的各个实例表述为一个简单语言中的句子。这样就可以构建一个解释器，该解释器通过解释这些句子来解决该问题。

　　访问者模式（visitor），表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它使你可以再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。

　　简单工厂：不符合开放—封闭原则。

　　内聚性描述的是一个历程内部组成部分之间相互联系的紧密程度。而耦合性描述的是一个例程与其他例程之间联系的紧密程度。软件开发的目标应该是创建这样的例程：内部完整，也就是高内聚，而与其他例程之间的联系则是小巧、直接、可见、灵活的这就是松耦合。

　　代理与外观的主要区别在于，代理对象代表一个单一对象而外观对象代表一个子系统：代理的客户对象无法直接访问目标对象，由代理提供对单独对象的访问控制，而外观的客户对象可以直接访问子系统中的各个对象，但通常由外观对象提供对子系统各元件功能的简化的共同层次的调用接口。代理是一种原来对象的代表，其他需要与这个对象打交道的操作都是和这个代表交涉而适配器则不需要虚构出一个代表着，只需要为应付特定使用目的，将原来的类进行一些组合

　　模版方法：定义一个操作的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中，模板方法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