UML-GoF设计模式

 

 

我认为，本章是重点中的重点。并非23个模式都被广泛应用，其中常用和最为有效的大概有15个模式。

1、适配器（Adapter）

1）、使用场景

使用一个已经存在的类，但如果他的接口，也就是他的方法和你的要求不相同时，考虑使用是适配器模式。

就是说，双方都不修改自己的代码的时候，可以采用适配器模式。

2）、结构图

3）、相关模式

外观对象：隐藏外部系统的资源适配器也被视为外观对象，因为资源适配器使用单一对象封装了对子系统或系统的访问。
资源适配器：当包装对象时为不同外部接口提供适配时，该对象叫资源适配器

4）、准则

类名后缀为“Adapter”。

5）、用到的GRASP原则

 2、工厂模式

1）、使用场景

该模式也常称为“简单工厂”或“具体工厂”。如：
1）、存在复杂创建逻辑
2）、为提高内聚而分离创建者职责（关注点分离）
因此，创建称为工厂的纯虚构对象来处理这些创建职责。

2）、结构

 

一般xxxFactory应该是单实例类。

3）、相关模式

通常使用 单例模式 来访问工厂模式。

由谁创建工厂呢？一般采用单例模式。

3、单例模式

1）、使用场景

只有唯一实例的类即为“单实例类”。对象需要全局可见性和单点访问。
因此，建议对类定义静态方法用以返回单实例。

2）、相关模式

单例模式：通常用于创建工厂对象和外观对象

以上整合例子：

4、策略模式

1）、使用场景

销售的定价策略（也可叫做规则、政策或算法）具有多样性。在一段时间内，对于所有的销售可能会有10%的折扣，后期可能会对超出200元的销售给予10%的折扣，并且还会存在其他大量的变化。

因此，在单独的类中分别定义每种策略/规则/政策/算法，并且使其具有共同接口。

 

2 ）、结构

 

 

 

 

策略模式，共同的方法内传入的参数，通常是上下文对象，上图就是sale。

3）、结合工厂模式

1）、使用工厂模式创建这些策略类
2）、使用单例模式创建工厂类。

 

5、组合模式

1）、使用场景

如果有重叠怎么办？比如：
1）老年人折扣20%
2）购物金额满200元享受15%折扣

因此，如何能够处理像原子对象一样，（多态的）处理一组对象或具有组合结构的对象呢？
答：定义组合和原子对象的类，使他们具有相同的接口。

2）、结构

2）、相关模式

通常与策略和命令模式一起使用。

6、外观模式

1）、使用场景

对一组完全不同的实现或接口（如子系统中的实现和接口）需要公共、统一的接口，隐藏掉子系统复杂的实现或接口。从而使关注点分离。
如：slf4j、通信前置
其与适配器的区别在于，facade模式针对同职能接口的抽象并提供公共、统一的接口，强度的是统一。而adapter模式针对的是适配不同接口且老接口不改的场景，强调的是适配。

2）、结构

3）、例子

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Facade facade = new Facade();

            facade.MethodA();
            facade.MethodB();

            Console.Read();

        }
    }

    class SubSystemOne
    {
        public void MethodOne()
        {
            Console.WriteLine(" 子系统方法一");
        }
    }

    class SubSystemTwo
    {
        public void MethodTwo()
        {
            Console.WriteLine(" 子系统方法二");
        }
    }

    class SubSystemThree
    {
        public void MethodThree()
        {
            Console.WriteLine(" 子系统方法三");
        }
    }

    class SubSystemFour
    {
        public void MethodFour()
        {
            Console.WriteLine(" 子系统方法四");
        }
    }

    class Facade
    {
        SubSystemOne one;
        SubSystemTwo two;
        SubSystemThree three;
        SubSystemFour four;

        public Facade()
        {
            one = new SubSystemOne();
            two = new SubSystemTwo();
            three = new SubSystemThree();
            four = new SubSystemFour();
        }

        public void MethodA()
        {
            Console.WriteLine("\n方法组A() ---- ");
            one.MethodOne();
            two.MethodTwo();
            four.MethodFour();
        }

        public void MethodB()
        {
            Console.WriteLine("\n方法组B() ---- ");
            two.MethodTwo();
            three.MethodThree();
        }
    }

 

4）、相关模式

外观模式通常通过单例模式访问。

7、观察者模式（Observer）

1）、定义

观察者模式又叫“发布-订阅（Publish/Subscribe）”模式、又叫“委派事件模型”。
之所以被称为观察者模式，是因为监听器或订阅者在对相应事件进行观察。
之所以被称为委派事件模型，是因为发布者将事件处理委派给了监听器（订阅者）

2）、使用场景

例子：支付成功后，
1）记录日志
2）写数据库
3）前端展示支付结果
传统方式，将以上3个关注点耦合在一起写。随着业务需求越来越多，导致很难维护。

总结：当一个对象的改变需要同时改变其他对象时，而且还不知道有多少对象有待改变时，应该考虑使用观察者模式。

3）、结构

 

4）、例子

public abstract class Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();
    //增加观察者
    public void attach(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    //移除观察者
    public void detach(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
    //通知
    public void notify1() {
        observers.forEach(o->o.update());
    }
}
public abstract class Observer {
    public abstract void update();
}
public class ConcreteSubject extends Subject {
    private String subjectState;

    public String getSubjectState() {
        return subjectState;
    }

    public void setSubjectState(String subjectState) {
        this.subjectState = subjectState;
    }

}
public class ConcreteObserver extends Observer {
    private String name;
    private String observerState;
    private ConcreteSubject subject;

    public ConcreteObserver( ConcreteSubject subject,String name) {
        this.subject = subject;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update() {
        observerState = subject.getSubjectState();
        System.out.println("观察者"+name+"的新状态是"+observerState);
    }

    public ConcreteSubject getSubject() {
        return subject;
    }

    public void setSubject(ConcreteSubject subject) {
        this.subject = subject;
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteSubject s = new ConcreteSubject();

        s.attach(new ConcreteObserver(s, "X"));
        s.attach(new ConcreteObserver(s, "Y"));
        s.attach(new ConcreteObserver(s, "Z"));

        s.setSubjectState("ABC");
        s.notify1();

    }
}
--输出
观察者X的新状态是ABC
观察者Y的新状态是ABC
观察者Z的新状态是ABC

5）、小结

A、一个事件支持多个订阅者

public static void main(String[] args) {
    ConcreteSubject s = new ConcreteSubject();
    //多个订阅者
    s.attach(new ConcreteObserver(s, "X"));
    s.attach(new ConcreteObserver(s, "Y"));
    s.attach(new ConcreteObserver(s, "Z"));
    //一个事件
    s.setSubjectState("ABC");
    s.notify1();

}

B、订阅者可动态添加或删除

public abstract class Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();
    //增加观察者
    public void attach(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    //移除观察者
    public void detach(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
    //通知
    public void notify1() {
        observers.forEach(o->o.update());
    }
}