几种常见的设计模式

小灰灰 2021-03-25 15:47 590阅读 0赞

#### 一、软件设计模式的分类 ####

**1.1.  创建型**

创建对象时，不再由我们直接实例化对象；而是根据特定场景，由程序来确定创建对象的方式，从而保证更大的性能、更好的**架构**优势。创建型模式主要有**简单工厂模式**（并不是23种设计模式之一）、**工厂方法、抽象工厂模式**、**单例模式**、生成器模式和原型模式。

**1.2.  结构型**

用于帮助将多个对象组织成更大的结构。结构型模式主要有适配器模式adapter、**桥接模式bridge**、组合器模式component、装饰器模式decorator、**门面模式**、亨元模式flyweight和**代理模式proxy**。

**1.3.  行为型**

用于帮助系统间各对象的通信，以及如何控制复杂系统中流程。行为型模式主要有**命令模式command**、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、**观察者模式**、状态模式state、**策略模式**、模板模式和访问者模式。

#### 二、常见设计模式 ####

**2.1. 单例模式(singleton)**

有些时候，允许自由创建某个类的实例没有意义，还可能造成系统性能下降。如果一个类始终只能创建一个实例，则这个类被称为单例类，这种模式就被称为单例模式。

一般建议单例模式的方法命名为：getInstance()，这个方法的返回类型肯定是单例类的类型了。getInstance方法可以有参数，这些参数可能是创建类实例所需要的参数，当然，大多数情况下是不需要的

单例模式主要有如下两个优势：

1)      减少创建实例所带来的系统开销

2)      便于系统跟踪单个实例的生命周期、实例状态等。

**2.2. 简单工厂(StaticFactory Method)**

简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式，可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。

A实例调用B实例的方法，称为A依赖于B。如果使用new关键字来创建一个B实例（硬编码耦合），然后调用B实例的方法。一旦系统需要重构：需要使用C类来代替B类时，程序不得不改写A类代码。而用工厂模式则不需要关心B对象的实现、创建过程。

使用简单工厂模式的优势：让对象的调用者和对象创建过程分离，当对象调用者需要对象时，直接向工厂请求即可。从而避免了对象的调用者与对象的实现类以硬编码方式耦合，以提高系统的可维护性、可扩展性。工厂模式也有一个小小的缺陷：当产品修改时，工厂类也要做相应的修改。

**2.3.  工厂方法(Factory Method)和抽象工厂(Abstract Factory)**

如果我们不想在工厂类中进行逻辑判断，程序可以为不同产品类提供不同的工厂，不同的工厂类和产不同的产品。

当使用工厂方法设计模式时，对象调用者需要与具体的工厂类耦合

使用简单工厂类，需要在工厂类里做逻辑判断。而工厂类虽然不用在工厂类做判断。但是带来了另一种耦合：客户端代码与不同的工厂类耦合。

为了解决客户端代码与不同工厂类耦合的问题。在工厂类的基础上再增加一个工厂类，该工厂类不制造具体的被调用对象，而是制造不同工厂对象。

**2.4.  代理模式(Proxy)**

代理模式是一种应用非常广泛的设计模式，当客户端代码需要调用某个对象时，客户端实际上不关心是否准确得到该对象，它只要一个能提供该功能的对象即可，此时我们就可返回该对象的代理（Proxy）。

代理就是一个对象代表另一个对象来采取行动。

**2.5.  命令模式(Command)**

某个方法需要完成某一个功能，完成这个功能的大部分步骤已经确定了，但可能有少量具体步骤无法确定，必须等到执行该方法时才可以确定。（在某些编程语言如Ruby、Perl里，允许传入一个代码块作为参数。但Jara暂时还不支持代码块作为参数）。在Java中，传入该方法的是一个对象，该对象通常是某个接口的匿名实现类的实例，该接口通常被称为命令接口，这种设计方式也被称为命令模式。

**2.6.  策略模式(Strategy)**

策略模式用于封装系列的**算法**，这些算法通常被封装在一个被称为Context的类中，客户端程序可以自由选择其中一种算法，或让Context为客户端选择一种最佳算法——使用策略模式的优势是为了支持算法的自由切换。

**2.7.  门面模式(Facade)**

随着系统的不断改进和开发，它们会变得越来越复杂，系统会生成大量的类，这使得程序流程更难被理解。门面模式可为这些类提供一个简化的接口，从而简化访问这些类的复杂性。

门面模式（Facade）也被称为正面模式、外观模式，这种模式用于将一组复杂的类包装到一个简单的外部接口中。

**2.8.  桥接模式(Bridge)**

由于实际的需要，某个类具有两个以上的维度变化，如果只是使用继承将无法实现这种需要，或者使得设计变得相当臃肿。而桥接模式的做法是**把变化部分抽象出来**，使变化部分与主类分离开来，从而将多个的变化彻底分离。最后**提供一个管理类来组合不同维度上的变化**，通过这种组合来满足业务的需要。

**2.9.  观察者模式(Observer)**

观察者模式结构中包括四种角色：

一、主题：主题是一个接口，该接口规定了具体主题需要实现的方法，比如添加、删除观察者以及通知观察者更新数据的方法。

二、观察者：观察者也是一个接口，该接口规定了具体观察者用来更新数据的方法。

三、具体主题：具体主题是一个实现主题接口的类，该类包含了会经常发生变化的数据。而且还有一个集合，该集合存放的是观察者的引用。