设计模式

设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。

一、设计模式的分类

总体设计模式分为三大类：

创建型模式，共5种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式，共7种：代理模式、桥接模式、适配器模式、装饰器模式、外观模式、享元模式、组合模式。

行为型模式，共11种：观察者模式、策略模式、模板方法模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

其实还有两类：并发型模式和线程池模式。

 

二、设计模式的六大原则

总原则：开闭原则（Open Close Principle）

开闭原则就是说对扩展开放，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。所以一句话概括就是：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，需要使用接口和抽象类。

1、单一职责原则

不要存在多于一个导致类变更的原因，也就是说每个类应该实现单一的职责，如若不然，就应该把类拆分。

2、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)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，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍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。—— From Baidu 百科

3、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）

这个是开闭原则的基础，具体内容：真对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

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。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这儿我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。

5、迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）

为什么叫最少知道原则，就是说：一个实体应当尽量少的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。

6、合成复用原则（Composite Reuse Principle）

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

 

Spring框架中用到了哪些设计模式？

1.工厂设计模式：Spring使用工厂模式通过BeanFactory和ApplicationContext创建bean对象。

2.代理设计模式：Spring AOP功能的实现。

3.单例设计模式：Spring中的bean默认都是单例的。

4.模板方法模式：Spring中的jdbcTemplate、hibernateTemplate等以Template结尾的对数据库操作的类，它们就使用到了模板模式。

5.包装器设计模式：我们的项目需要连接多个数据库，而且不同的客户在每次访问中根据需要会去访问不同的数据库。这种模式让我们可以根据客户的需求能够动态切换不同的数据源。

6.观察者模式：Spring事件驱动模型就是观察者模式很经典的一个应用。

7.适配器模式：Spring AOP的增强或通知（Advice）使用到了适配器模式、Spring MVC中也是用到了适配器模式适配Controller。

 

Abstract Factory(抽象工厂)：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定他们的具体的类。
Adapter(适配器)：将一个类的接口转换成调用者希望的另外一个接口。适配器模式是的原本由于接口不兼容而不能在一起工作的那些类可以一起工作。
Bridge(桥接)：将抽象部分与他的实现部分分离，使他们都可以独立的变化。比如在实体类里面使用聚合，该聚合的属性为抽象的，可以动态改变其真正的实现类，联想spring ioc 的注入。
Builder(建造者)：将一个负责对象的构建与他的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。建造者模式比工厂模式多了一个指挥者的角色，比如某商品是需要由不同工厂加工而成的零件拼装而成，在指挥者角色中指挥由不同工厂创建的零件的拼装过程。
Chain of Responsibility(责任链)：为解除请求的发送者和接受者之间耦合，而使多个对象都有机会处理这个请求。将这些对象连成一条链，并沿着该链传递请求，直到有一个对象处理他。是消除多个if-else的好方法。
Commond(命令)：将一个请求封装成一个对象，该对象里面封装了真正动手的服务类，从而使你可用不同的请求对具体服务进行参数化;对请求排队或记录请求日志，以及支持可消除的操作。
Composite(组件)：将对象组合成树性结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite使得客户对单个对象和复合对象的使用具有一致性。重点在于形成一个树形结构。
Decorator(装饰者)：动态给一个对象添加一些额外的职责。就拓展功能而言，Decorator模式比生成子类方式更加灵活。可以联想到以前做swing的时候很多时候用到了装饰者模式动态增加功能。
Facade(外观)：为子系统中的一组接口提供一个一致的对外操作方法。Facade模式定义了一个高层接口。这个接口使得这一子系统更加容易使用。可以联想到当我们拿到一些开源项目的时候，我们使用了一个类对一系列的操作进行封装，这其实就是外观模式。
Factory Method(工厂)：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化。Factory Method 使一个类的实例化延迟到其子类。联想到将原料放入类返回产品（对象）。
Flyweight(蝇量)：运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象。比如可以使用一个List对一些相同的对象进行封装，然后通过定义好的一系列接口对所有对象进行操作。
Interpreter(解释器)：给定一个语言，定义他的文法的一种表示，并定义一个解释器，该接解释器使用该表示来解释语言中的句子。比较少用到，可以联想到一些语言的解析。
Iterator(迭代器)：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不需暴露该兑现的内部表示。联想到List的迭代器，就是封装了内部的数据结构，其实内部的结构是一个一维数组，Object[]。
Mediator(中介者)：提供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式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立的改变他们之间的交互。把*型交互转换为以中介者为核心的中心者交互。
Memento(备忘录)：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。这样以后就可以将该对象回复到保存的状态。一般使用数据库做持久化处理，还未联想到该模式使用用途。
Observer(观察者)：定义对象间的一种一对多的依赖关系，以便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自动更新。原理是在被观察者中增加List**存储观察者**，每次被观察者又什么动静时，调用方法，统一调用List里面的观察者的被通知方法。jdk有提供相应api
Prototype(原型)：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这个原型来创建新的对象。java使用.clone()方法进行对象的克隆。使用该方法时，是通过直接复制二进制数据来创建一个复制的对象，效果比用new 反射快的多。
Proxy(代理模式)：为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。代理与真正的实体实现同一接口，代理依赖实体类。当用户调用代理类的方法时，可以在上面做一些处理，在调用真正的实体。java提供动态代理api，以前使用动态代理做日志记录，屏蔽，防护等。但是后来spring aop 功能出现，代替了动态代理功能。
Singleton(单例)：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问他的全局访问点。全局只有一个对象，有懒加载模式，饿加载模式，还有使用静态内部类加载模式。
State(状态)：允许一个对象在其内部状态改变时改变他的行为。对象看起来似乎修改了它的所属的类。实体对象依赖状态，把所有操作都分别封装在具体的状态中，让状态对象帮我干活。
Strategy(策略)：定义一系列算法，把他们一个个封装起来，并且使他们可互相替换。本模式使算法可变化可独立于使用他的用户。同样也是使用组合模式，但是状态是封装了实体类的所有操作，而策略只是改变了他具体行事的某一个或几个方法。策略的意图在于算法的封装与动态改变。
Template Method(模版)：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。Template Method 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。联想，大牛定义父抽象类，把高难度算法写好封装在父抽象类中并定义好算法执行步骤，又菜鸟基础该抽象类，实现那些无聊的逻辑方法。
Visitor(访问者)：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。通过别人去访问自己的方法。