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  • 设计模式概述
    • 一、概念
    • 二、目的
    • 三、谁设计的
    • 四、分类
    • 五、七大原则
      • 5.1 单一职责模式
      • 5.2 接口隔离原则
      • 5.3 依赖倒转原则
      • 5.4 开闭原则
      • 5.5 里式代换原则
      • 5.6 迪米特法则
      • 5.7 合成复用原则
    • 六、参考资料
  • 创建型模式

    • 单例模式
    • 简单工厂模式
    • 工厂方法模式
    • 抽象工厂模式
    • 建造者模式
    • 原型模式
  • 结构型模式

    • 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

    • 策略模式
    • 模板方法模式
    • 观察者模式
    • 迭代器模式
    • 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
  • 设计模式
Will
2021-12-29
目录

设计模式概述

提示

学习设计模式如果概念看不懂就跳过,直接看代码更容易理解。看完代码之后再回过头看概念,理解更深刻。

# 一、概念

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。设计模式是对软件工程设计方法的总结,所以是不区分编程语言的。

# 二、目的

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,项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题。

# 三、谁设计的

四人组( Gang of Four ),简称 GoF。分别是 Erich Gamma,Richard Helm,Ralph Johnson 和 John Vlissides 。但不是他们设计的,是他们在 95 年的时候整理归纳 23 种最常用的设计模式并会变成一本书《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》(设计模式:可复用面向对象软件的基础)。

# 四、分类

设计模式总共包含 23 种,分为三大类,分别是:创建型模式、结构型模式和行为型模式。创建型模式与对象的创建有关,结构型模式处理类或对象的组合,行为型模式对类或对象怎样交互和分配职责进行描述。

但是有些资料中说设计模式有 24 种,差异主要在于创建型模式中多了简单工厂模式,因为简单工厂模式不属于 GOF 设计总结的,但是应用又很广泛。

  • 创建型模式(6 种)
    • 单例模式:保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
    • 简单工厂模式:提供一个静态工厂方法,通过不同的条件生产不同类型的对象。
    • 工厂方法模式:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,使一个类的实例化延迟到了子类。
    • 抽象工厂模式:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无须指定它们的具体类。
    • 建造者模式:将一个复杂对象的构建与它的表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
    • 原型模式:用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型来创建新的对象。
  • 结构型模式(7 种)
    • 适配器模式:将一类的接口转换成客户希望的另外一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作那些类可以一起工作。
    • 装饰器模式:动态地给一个对象增加一些额外的职责,就增加功能来说,相比生成子类更加灵活。
    • 代理模式:为其它对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
    • 外观模式:为子系统中的一组接口提供一致的界面,提供了一高层接口,这个接口使得子系统更容易使用。
    • 桥接模式:将抽象部分与它的实现部分相分离,使它们可以独立的变化。
    • 组合模式:将对象组合成树形结构以表示部分整体的关系,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
    • 享元模式:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象,能够解决重复对象的内存浪费问题。
  • 行为型模式(11 种)
    • 策略模式:定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并使它们可以互相替换,本模式使得算法可以独立于使用它们的客户。
    • 模板方法模式: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,TemplateMethod 使得子类可以不改变一个算法的结构即可以重定义该算法得某些特定步骤。
    • 观察者模式:定义对象间一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知自动更新。
    • 迭代器模式:提供一个方法顺序访问一个聚合对象的各个元素,而又不需要暴露该对象的内部表示。
    • 责任链模式: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收者之间的耦合关系。
    • 命令模式:将一个请求封装为一个对象,从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化,对请求排队和记录请求日志,以及支持可撤销的操作。
    • 备忘录模式:在不破坏对象的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态。
    • 状态模式:允许对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎改变了它的类。
    • 访问者模式: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类的前提下定义作用于这个元素的新操作。
    • 中介者模式:用一个中介对象封装一些列的对象交互。
    • 解释器模式:给定一个语言,定义它的文法的一个表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。

各个设计模式之间的关系:

图片来自《设计模式:可复用面向对象软件的基础》

# 五、七大原则

# 5.1 单一职责模式

单一职责模式(Single Responsibility Principle)即一个类应该只负责一项职责,应该只有一个引起它变化的原因。

# 5.2 接口隔离原则

接口隔离原则(Interface Segregation Principle),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。

# 5.3 依赖倒转原则

依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)是开闭原则的基础,是指针对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。

# 5.4 开闭原则

开闭原则(Open Close Principle)就是对扩展开放,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。

# 5.5 里式代换原则

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)是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。里氏代换原则是继承复用的基石,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。

# 5.6 迪米特法则

迪米特法则(Demeter Principle)也称最少知道原则,就是指一个实体应当尽量少的与其它实体之间发生相互作用,使得系统功能模块相对独立。

# 5.7 合成复用原则

合成复用原则(Composite Reuse Principle)是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。

# 六、参考资料

  • 《大话设计模式》
  • 《深入设计模式》
  • 深入设计模式 (opens new window)
  • Java Design Patterns – Example Tutorial (opens new window)
  • 永不磨灭的设计模式 (opens new window)
  • 30 分钟学会 UML 类图 (opens new window)
上次更新: 2023/11/01, 03:11:44

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