设计模式总结

参考自
https://zhuanlan.zhihu.com/p/93770973
https://mp.weixin.qq.com/s/mCguFnlUsMf96Uo8bfO4rQ

在1994年，四人组（Gang of Four），归纳并发表了23中在软件开发中使用频率较高的设计模式，把模式的概念引入软件工程中，即软件模式。
设计模式是对大家实际工作中写的各种代码进行高层次抽象的总结，根据用途又可以分为三大类，分别为创建型模式、结构型模式和行为型模式。

总体来说设计模式分为三大类：

（1）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。

（2）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。

（3）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。

二、设计模式的六大原则

1、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，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。

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。

◾ 创建型模式
创建型模式的作用就是创建对象。
1、工厂模式
简单工厂模式
工厂方法模式
2、抽象工厂模式
3、单例模式
懒汉模式
饿汉模式
嵌套类实现
4、建造者模式
5、原型模式

◾ 结构型模式
结构型模式旨在通过改变代码结构来达到解耦的目的，使得我们的代码容易维护和扩展。
6、代理模式
静态代理
直接实现需要代理类的接口，需要被代理类成员，增强实现的方法。

public class Food {
    String name;

    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}
public interface FoodService {
    Food makeChicken();
    Food makeNoodle();
}

public class FoodServiceImpl implements FoodService {
    @Override
    public Food makeChicken() {
        Food f = new Food();
        f.setName("鸡肉");
        return f;
    }

    @Override
    public Food makeNoodle() {
        Food f = new Food();
        f.setName("面条");
        return f;
    }
}
public class FoodServiceProxy implements FoodService {
    FoodService impl = new FoodServiceImpl();
    @Override
    public Food makeChicken() {
        System.out.println("制作前");
        Food food = impl.makeChicken();
        System.out.println("制作后");
        return food;
    }

    @Override
    public Food makeNoodle() {

        System.out.println("制作前");
        Food food = impl.makeNoodle();
        System.out.println("制作后");
        return food;
    }
}

public static void main(String[] args) {
    // 这里用代理类来实例化
    FoodService foodService = new FoodServiceProxy();
    Food food = foodService.makeChicken();
    System.out.println(food.getName());
}

动态代理
①jdk提供的动态代理，依赖于InvocationHandler接口、Proxy类。这是java 实现动态代理必须用到的。必须存在接口。
②CGLIB方式，实现动态代理。
jdk实现：

public class FoodServiceProxy2 implements InvocationHandler {

    private Object target;

    public Object bind(Object target) {
        this.target = target;
        return Proxy.newProxyInstance(this.target.getClass().getClassLoader(),
                this.target.getClass().getInterfaces(), this);
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("调用前");
        Object result = method.invoke(this.target, args);
        System.out.println("调用后");
        return result;
    }
}

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        FoodServiceProxy2 proxy = new FoodServiceProxy2();
        FoodServiceImpl impl = new FoodServiceImpl();
        FoodService service = (FoodService) proxy.bind(impl);
        service.makeNoodle();
    }
}

7、适配器模式
适配器模式做的就是，有一个接口需要实现，但是我们现成的对象都不满足，需要加一层适配器来进行适配。
适配器模式总体来说分三种：默认适配器模式、对象适配器模式、类适配器模式。先不急着分清楚这几个，先看看例子再说。

8、桥接模式
9、装饰模式
10、外观模式
外观模式（Facade Pattern）隐藏系统的复杂性，并向客户端提供了一个客户端可以访问系统的接口。这种类型的设计模式属于结构型模式，它向现有的系统添加一个接口，来隐藏系统的复杂性。

11、组合模式
组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。组合模式依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型模式，它创建了对象组的树形结构。
12、享元模式

◾ 行为型模式

13、模板方法
14、策略模式
15、命令模式
16、责任链模式
17、状态模式
18、观察者模式
19、中介者模式
20、迭代器模式
21、访问者模式
22、备忘录模式
23、解释器模式