设计模式知识梳理(1) 设计模式概述

时间 2019-11-21

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1、概述

去年时候看过<<Head First 设计模式>>这本书，也记了一些用例和笔记，下面是当时各模式对应的笔记，如今看起来也都忘的差很少了，就把之前的笔记看成是一个目录，打算花半个到一个月的时间，好好地总结一下每一个设计模式。算法

2、各设计模式详解

2.1 策略模式

定义了算族，分别封装起来，让它们之间能够互相替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。编程

2.2 观察者模式

2.3 装饰者模式

装饰者对象和被装饰者对象具备一样的超类型。
你能够用一个或多个装饰者包装一个对象。
既然装饰者和被装饰对象具备一样的超类型，因此在任何须要原始对象（被包装的场合），能够用装饰过的对象代替它。
装饰者能够在所委托被装饰者的行为以前与/或以后，加上本身的行为，以达到特定的目的。
对象能够在任什么时候候被装饰，因此能够在运行时动态地、不限量地用你喜欢的装饰者来装饰对象。

2.4 简单工厂

简单工厂其实并非一个设计模式，反而比较像是一种编程习惯。设计模式

2.5 工厂方法模式

定义了一个建立对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪个，工厂方法让类把实例化推迟到子类。数组

2.6 抽象工厂模式

提供一个接口，用于建立相关或依赖对象的家族，而不须要明确指定具体类。数据结构

2.7 单件模式

确保一个类只有一个实例。设计

2.8 适配器模式

客户和被适配者是解耦的。
包装某些对象，让它们的接口看起来不像本身而像是别的东西，由于这样就能够在设计中，将类的接口转换成想要的接口，以便实现不一样的接口。
将一个接口转换成另外一个接口，以符合客户的指望。
客户使用适配器的过程：客户经过目标接口调用适配器的方法对适配器发出请求，适配器使用被适配者接口把请求转换成被适配者的一个或多个调用接口，客户接收到调用的结果，但并未发觉这是适配器在起做用。
适配器模式将一个类的接口，转换成客户指望的另外一个接口，适配器让本来接口不兼容的类能够合做无间。
若是在一段时间以后，咱们想要改变接口，适配器能够将改变的部分封装起来，客户就没必要为了应对不一样的接口而每次跟着修改。
这个适配器模式充满着良好的OO设计原则：使用对象组合，以修改的接口包装被适配者，这种作法还有额外的优势，那就是，被适配者的任何子类，均可以搭配着适配器使用。

2.9 外观模式

将一个或数个类的复杂的一切都隐藏在背后，只显出一个干净美好的外表。提供了一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口，外观定义了一个高层接口，让子系统更容易使用。不要赢得太多的朋友和影响太多的对象：就职何对象而言，在该对象的方法内，咱们只应该调用属于如下范围的方法：代理

该对象自己。
被当作方法的参数而传进来的对象。
此方法建立或实例化的任何对象。
对象的任何组件。
若是某对象是调用其它的方法的返回结果，不要调用该对象的方法。

适配器将一个对象包装起来以改变其接口；装饰者将一个对象包装起来以增长新的行为和责任；外观将一群对象“包装”起来以简化其接口；code

2.10 模板方法模式

在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类能够在不改变算法结构的状况下，从新定义算法中的某个步骤。对象

Comparator<T>正是使用这种模式达到排序的效果。排序

好莱坞准则：咱们容许低层组件将本身挂钩到系统上，可是高层组件会决定何时和怎样使用这些低层组件，高层组件对待低层组件的方式是"别调用咱们，咱们会调用你"

策略模式和模板方法模式都封装算法，一个用组合，一个用继承。工厂方法是模板方法的一种特殊版本。

2.11 迭代器模式

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露其内部的表示。

若是你有一个统一的方法来访问聚合中的每个对象，你就能够编写多态的代码和这些聚合搭配，使用。
迭代器模式把在元素之间游走的责任交给迭代器（createIterator），而不是聚合对象（xxMenu），这不只让聚合的接口和实现变得更简洁，也可让聚合更专一在它所专一的事情上面，而没必要去理会遍历的事情。

2.12 组合模式

容许你将兑现组合成树形结构来表现"总体/部分"层次结构，组合能让客户以一致的方式（MenuComponent）处理个别对象以及对象组合。

组合模式让咱们能用树形方式建立对象的结构，树里面包含了组合以及个别对象。
使用组合结构，咱们能把相同的操做应用在组合和个别对象上，换句话说，在大多数状况下，咱们能够忽略对象组合和个别对象之间的差异。
组合以单一责任设计原则换取透明性，经过让组件的接口同时包含一些管理子节点和叶节点的操做，客户就能够将组合和叶节点一视同仁，也就是说，一个元素到底是组合仍是叶节点，对客户是透明的。

咱们应该努力让一个类只分配一个责任。

2.13 状态模式

（状态 -> 类，行为 -> 方法）

将每一个状态的行为都放在各自的类中，那么每一个状态只要实现它本身的动做就能够了，糖果机只须要委托给表明当前状态的状态对象。

首先，定义一个State接口，在这个接口内，糖果机的每一个动做都有一个对应的方法。
而后为机器中的每一个状态实现状态类，这些类将负责在对应的状态下进行机器的行为。
最后，咱们要摆脱旧的条件代码，取而代之的是，将动做委托到状态类。

Context也能够决定状态转换的流向，状态转换是固定的时候，就适合放在Context中，而后，当转换是更动态的时候，一般就会放在状态类中。将状态转换放在状态类的缺点是，状态类之间产生了依赖。

状态模式容许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。（经过在Context内简单地改变状态对象来改变context的行为）

2.14 代理模式

为另外一个对象提供一个替身或占位符以控制对这个对象的访问。

在某些状况下，一个客户不想或者不能直接引用另外一个对象，而代理对象能够在客户端和目标对象之间起到中介的做用。
抽象角色：声明真实对象和代理对象的共同接口。
代理角色：代理对象角色内部含有对真实对象的引用，从而能够操做真实对象，同时代理对象提供与真实对象相同的接口以便在任什么时候刻可以代替真实对象。
真实角色：代理角色所表明的真实对象，是咱们最终要引用的对象。

2.15 桥接模式

经过将实现和抽象放在两个不一样的类层次中而使它们能够独立地改变。优势：

将实现予以解耦，让它和界面之间再也不永久绑定。
抽象和实现能够独立扩展，不会影响到对方。
对于"具体的抽象类"所作的改变，不会影响到客户。用途和缺点：
适合使用在须要跨越多个平台的图形和窗口系统上。
当须要用不一样的方式改变接口和实现时，你会发现桥接模式很好用。
增长了复杂度。

2.16 生成器模式

使用生成器模式封装一个产品的构造过程，并容许按步骤构造。

2.17 责任链模式

当你想要让一个以上的对象有机会可以处理某个请求的时候，就使用责任链模式。

2.18 享元模式

经过使用共享的方式，达到高效地支持大量的细粒度对象。

2.19 解释器模式

解释器模式是类的行为模式，给定一个语言之后，解释器模式能够定义出其文法的一种表示，并同时提供一个解释器，客户端能够经过这个解释器来解释这个语言中的句子。模式涉及的角色：

抽象表达式：声明一个全部的具体表达式角色都须要实现的抽象接口。这个接口主要是一个interpret()方法，称作解释操做。
终结符表达式：实现了抽象表达式角色所要求的接口，主要是一个interpret()方法；文法中的每个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应。好比有一个简单的公式R=R1+R2，在里面R1和R2就是终结符，对应的解析R1和R2的解释器就是终结符表达式。
非终结符表达式：文法中的每一条规则都须要一个具体的非终结符表达式，非终结符表达式通常是文法中的运算符或者其余关键字，好比公式R=R1+R2中，“+"就是非终结符，解析“+”的解释器就是一个非终结符表达式。（4）环境角色：这个角色的任务通常是用来存放文法中各个终结符所对应的具体值，好比R=R1+R2，咱们给R1赋值100，给R2赋值200。这些信息须要存放到环境角色中，不少状况下咱们使用Map来充当环境角色就足够了。

2.20 中介者模式

用一个中介者对象封装一系列的对象交互，中介者使各对象之间不须要显示地相互做用，从而使偶尔松散，并且能够独立地改变它们之间的交互。

中介者接口类：定义好同事类对象到中介者对象的接口，用于各同事类的通讯，通常包括一个或几个抽象对象的方法，由子类去实现。
中介者实现类：从一个同事类中接收消息，同时影响其它同事。
同事类：若是一个对象会影响其它对象，同时也会被其它对象影响，那么称它为同事类。在中介者模式中，同事类必须经过中介者通讯。

2.21 备忘录模式

备忘录对象是一个用来存储另外一个对象内部状态的快照的对象，在不破坏封装的前提下，把对象的状态保存起来，等待以后恢复。

备忘录角色将发起人的内部状态存储起来；备忘录能够保护其内容不被发起人对象以外的任何对象看到；
发起人角色建立一个含有当前内部状态的备忘录对象；使用备忘录对象保存其状态；
负责人角色负责保存备忘录对象；不检查备忘录对象的内容；

2.22 原型模式

用原型实例指定建立对象的种类，而且经过拷贝这些原型建立新的对象。适用性：

当一个系统独立于它的产品建立、构成和表示时。
当要实例化的类是在运行时指定。
为了不建立一个与产品类层次平行的工厂类层次时。原型模式优势：
使用原型模式建立对象比直接new一个对象要好，由于Object的clone方法是一个native方法，它直接操做内存中的二进制流。
简化对象的建立。原型模式的注意事项：
不会调用对象的构造方法。
只会拷贝对象中的基本数据类型，对于数组、容器对象、引用对象等都不会拷贝，也就是浅拷贝，若是须要复制这些对象中的内容，那么要进行深拷贝。

2.23 访问者模式

访问者模式的目的是封装一些施加于某种数据元素结构之上的操做，当这些操做须要更改的话，接受这个操做的数据结构能够不变，即把数据结构和做用其上的操做分开。

抽象访问者角色：声明一个或多个方法的接口，全部的具体访问者必须实现这些方法。
具体访问者角色：实现抽象访问者所声明的接口。
抽象节点角色：声明一个接受操做，接受一个访问者做为参数。
具体节点角色：实现了抽象节点所规定的接受操做。
结构对象角色：能够遍历结构中全部元素，若是须要，提供一个高层次的接口让访问者对象能够访问每个元素。