23种设计模式汇总整理
设计模式分为三大类:
创建型模式,共五种: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,共七种:适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
行为型模式,共十一种:策略模式、模板方法模式、观察者模式、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。
设计模式的六大原则:
总原则-开闭原则
对扩展开放,对修改封闭。在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,而是要扩展原有代码,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,我们需要使用接口和抽象类等,后面的具体设计中我们会提到这点。
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,否则就应该把类拆分。
2、里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)
任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。里氏替换原则是继承复用的基石,只有当衍生类可以替换基类,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。里氏替换原则中,子类对父类的方法尽量不要重写和重载。因为父类代表了定义好的结构,通过这个规范的接口与外界交互,子类不应该随便破坏它。
3、依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)
面向接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。写代码时用到具体类时,不与具体类交互,而与具体类的上层接口交互。
4、接口隔离原则(Interface Segregation Principle)
每个接口中不存在子类用不到却必须实现的方法,如果不然,就要将接口拆分。使用多个隔离的接口,比使用单个接口(多个接口方法集合到一个的接口)要好。
5、迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)
一个类对自己依赖的类知道的越少越好。无论被依赖的类多么复杂,都应该将逻辑封装在方法的内部,通过public方法提供给外部。这样当被依赖的类变化时,才能最小的影响该类。
最少知道原则的另一个表达方式是:只与直接的朋友通信。类之间只要有耦合关系,就叫朋友关系。耦合分为依赖、关联、聚合、组合等。我们称出现为成员变量、方法参数、方法返回值中的类为直接朋友。局部变量、临时变量则不是直接的朋友。我们要求陌生的类不要作为局部变量出现在类中。
6、合成复用原则(Composite Reuse Principle)
尽量首先使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。
设计模式 | 说明 |
应用场景 |
---|---|---|
1.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。 | |
2.装饰模式-Decorator | 动态的给一个对象添加有一些额外的职责,就增加功能来说,装饰模式比生成子类更为灵活。 | |
3.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。 | |
4.工厂方法模式-Factory method | 定义一个拥有创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。 | 由于需求的变化,一个类的子类经常面临着剧烈的变化,但他却拥有比较稳定的接口。使用一种封装机制来“隔离这种易变对象的变化”,工厂方法定义一个用于创建对象的接口,让子类来确定创建哪一个具体类的对象,将对象的实例化延迟。 |
5.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。 | 用new创建一个对象需要非常繁琐的数据准备或者权限 |
6.模板方式模式-Template method | 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。 | 一个操作的步骤稳定,而具体细节的改变延迟的子类 |
7.外观模式-Facade | 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,这个接口使得这一子系统更加容易使用。 | |
8.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。 | 一个类的各个组成部分的具体实现类或者算法经常面临着变化,但是将他们组合在一起的算法却相对稳定。提供一种封装机制 将稳定的组合算法于易变的各个组成部分隔离开来。 |
9.观察者模式-Observer | 定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。 | 某个实例的变化将影响其他多个对象。 |
10.抽象工厂模式-Abstract Factory | 提供了一个创建一些列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。 | 一系列相互依赖的对象有不同的具体实现。提供一种“封装机制”来避免客户程序和这种“多系列具体对象创建工作”的紧耦合。 |
11.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。 | 一个对象的内部状态改变时,他的行为剧烈的变化。 |
12.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。 | |
13.备忘录模式-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。 | |
14.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。 | |
15.迭代器模式-Iterator | 提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又不暴露该对象的内部表示。 | 迭代。 |
16.单例模式-Singleton | 保证一个类仅有一个实例,使它们都可以独立地变化。 | 一个无状态的类使用单例模式节省内存资源。 |
17.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。 | |
18.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,对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。 | 将命令者与执行者完全解耦。 |
19.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传递该请求,直到有一个对象处理它为止。 | |
20.中介者模式-Mediator | 用一个中介对象来封装一系列的对象交互,中介者使各个对象不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互。 | |
21.享元模式-Flyweight | 使用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。 | |
22.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中解释语言汇中的句子。 | |
23.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。 |