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设计模式总结

总结

23 种设计模式表格总结:

创建型设计模式

简单来说就是用来创建对象的

设计模式 分类 简述 一句话归纳 目的 生活案例
工厂模式(Factory Pattern) 不同条件下创建不同实例 工厂生产物品 产品标准化,生产更高效 封装创建细节 实体工厂
单例模式(Singleton Pattern) 保证一个类仅有一个实例,并且提供一个全局访问点 世上只有一个我 保证独一无二 CEO
原型模式(Prototype Pattern) 通过拷贝原型创建新的对象 拔一根猴毛,吹出千万个 高效创建对象 克隆
建造者模式(Builder Pattern) 用来创建复杂的复合对象 高配中配和低配,想选哪配就哪配 开放个性配置步骤 选配

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行为型职责链模式

职责链模式基本介绍

在现实生活中,一个事件需要经过多个对象处理是很常见的场景。例如,采购审批流程、请假流程等。公司员工请假,可批假的领导有部门负责人、副总经理、总经理等,但每个领导能批准的天数不同,员工必须根据需要请假的天数去找不同的领导签名,也就是说员工必须记住每个领导的姓名、电话和地址等信息,这无疑增加了难度。

在计算机软硬件中也有相关例子,如总线网中数据报传送,每台计算机根据目标地址是否同自己的地址相同来决定是否接收;还有异常处理中,处理程序根据异常的类型决定自己是否处理该异常;还有 Struts2 的拦截器、JSP 和 Servlet 的 Filter 等,所有这些都可以考虑使用职责链模式来实现。


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行为型策略模式

策略模式基本介绍

在现实生活中常常遇到实现某种目标存在多种策略可供选择的情况,例如,出行旅游可以乘坐飞机、乘坐火车、骑自行车或自己开私家车等,超市促销可以釆用打折、送商品、送积分等方法。

在软件开发中也常常遇到类似的情况,当实现某一个功能存在多种算法或者策略,我们可以根据环境或者条件的不同选择不同的算法或者策略来完成该功能,如数据排序策略有冒泡排序、选择排序、插入排序、二叉树排序等。

如果使用多重条件转移语句实现(即硬编码),不但使条件语句变得很复杂,而且增加、删除或更换算法要修改原代码,不易维护,违背开闭原则。如果采用策略模式就能很好解决该问题。


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行为型状态模式

状态模式基本介绍

在软件开发过程中,应用程序中的部分对象可能会根据不同的情况做出不同的行为,我们把这种对象称为有状态的对象,而把影响对象行为的一个或多个动态变化的属性称为状态。当有状态的对象与外部事件产生互动时,其内部状态就会发生改变,从而使其行为也发生改变。如人都有高兴和伤心的时候,不同的情绪有不同的行为,当然外界也会影响其情绪变化。

对这种有状态的对象编程,传统的解决方案是:将这些所有可能发生的情况全都考虑到,然后使用 if-else 或 switch-case 语句来做状态判断,再进行不同情况的处理。但是显然这种做法对复杂的状态判断存在天然弊端,条件判断语句会过于臃肿,可读性差,且不具备扩展性,维护难度也大。且增加新的状态时要添加新的 if-else 语句,这违背了「开闭原则」,不利于程序的扩展。


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行为型解释器模式

解释器模式基本介绍

在编译原理中,一个算术表达式通过词法分析器形成词法单元,而后这些词法单元再通过语法分析器构建语法分析树,最终形成一颗抽象的语法分析树。这里的词法分析器和语法分析器都可以看做是解释器。

解释器模式(Interpreter Pattern):是指给定一个语言(表达式),定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,使用该解释器来解释语言中的句子(表达式)。这种模式实现了文法表达式处理的接口,该接口解释一个特定的上下文。

这里提到的文法和句子的概念同编译原理中的描述相同,文法 指语言的语法规则,而 句子 是语言集中的元素。例如,汉语中的句子有很多,「我是中国人」是其中的一个句子,可以用一棵语法树来直观地描述语言中的句子。


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行为型备忘录模式

备忘录模式基本介绍

备忘录模式(Memento Pattern)又叫 快照模式,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

备忘录模式属于行为型模式。

可以这里理解备忘录模式:现实生活中的备忘录是用来记录某些要去做的事情,或者是记录已经达成的共同意见的事情,以防忘记了。而在软件层面,备忘录模式有着相同的含义,备忘录对象主要用来记录一个对象的某种状态,或者某些数据,当要做回退时,可以从备忘录对象里获取原来的数据进行恢复操作。


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行为型中介模式

中介者模式基本介绍

中介者模式(Mediator Pattern)又叫 调停模式,它是迪米特法则的典型应用。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。

中介者模式属于行为型模式,使代码易于维护。

在现实生活中,常常会出现好多对象之间存在复杂的交互关系,这种交互关系常常是「网状结构」,它要求每个对象都必须知道它需要交互的对象。例如,每个人必须记住他(她)所有朋友的电话;而且,朋友中如果有人的电话修改了,他(她)必须让其他所有的朋友一起修改,这叫作「牵一发而动全身」,非常复杂。


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行为型观察者模式

观察者模式基本介绍

在现实世界中,许多对象并不是独立存在的,其中一个对象的行为发生改变可能会导致一个或者多个其他对象的行为也发生改变。例如,某种商品的物价上涨时会导致部分商家高兴,而消费者伤心;还有,当我们开车到交叉路口时,遇到红灯会停,遇到绿灯会行。这样的例子还有很多,例如,股票价格与股民、微信公众号与微信用户、气象局的天气预报与听众、小偷与警察等。

观察者模式(Observer Pattern)的定义:指多个对象间存在一对多的依赖关系,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并被自动更新。这种模式有时又称作发布-订阅模式、模型-视图模式,它是对象行为型模式。


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行为型迭代器模式

迭代器模式基本介绍

迭代器模式在生活中应用的比较广泛,比如:物流系统中的传送带,不管传送的是什么物品,都会被打包成一个个箱子,并且有一个统一的二维码。这样我们不需要关心箱子里是什么,在分发时只需要一个个检查发送的目的地即可。再比如,我们平时乘坐交通工具,都是统一刷卡或者刷脸进站,而不需要关心是男性还是女性、是残疾人还是正常人等信息。

迭代器模式(Iterator Pattern)是常用的设计模式,属于行为型模式。

如果我们的集合元素是用不同的方式实现的,有数组,还有 Java 的集合类,或者还有其他方式,当客户端要遍历这些集合元素的时候就要使用多种遍历方式,而且还会暴露元素的内部结构,可以考虑使用迭代器模式解决。


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行为型访问者模式

访问者模式基本介绍

在现实生活中,有些集合对象存在多种不同的元素,且每种元素也存在多种不同的访问者和处理方式。例如,公园中存在多个景点,也存在多个游客,不同的游客对同一个景点的评价可能不同;医院医生开的处方单中包含多种药元素,査看它的划价员和药房工作人员对它的处理方式也不同,划价员根据处方单上面的药品名和数量进行划价,药房工作人员根据处方单的内容进行抓药。

这样的例子还有很多,例如,电影或电视剧中的人物角色,不同的观众对他们的评价也不同;还有顾客在商场购物时放在「购物车」中的商品,顾客主要关心所选商品的性价比,而收银员关心的是商品的价格和数量。


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