浅谈Java设计模式

设计模式(Design Patterns)浅谈

                              

序言:

与很多软件工程技术一样,模式起源于建筑领域,软件工程只有短短的几十年,与已经拥有几千年底蕴的建筑工程相比,后者有太多值得学习和借鉴的地方。1995年GOF(Gang Of Four四人组,Erich Gamma、Richard Helm,Ralph Johnson和John Vlissides)收集整理了23种设计模式出版了《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书。(GOF缺少了一个较为常用的设计模式,简单工厂)

设计模式本来就是一种设计上的思想,在GOF编撰的最经典的《设计模式》一书中,主要是用C++语言来描述的,书中也结合Smalltalk进行介绍和描述。因此多数OOL(Object-Oriented Language)都可以描述和实现设计模式,关键是思想。在本文当中笔者只和大家在Java语言环境下介绍和讨Java论设计模式。在下文当中,设计模式和Java设计模式是同概念。


前言:

Java设计模式是什么?在软件开发的周期里,我们(软件开发者、编程人员)为要使用设计模式?本文只介绍和讨论在Java编程里设计模式

设计模式的英文叫 Desing Pattern,是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编辑的代码设计经验的总结。 使用设计模式是为了可重用代码(可重用),让代码更容易让他人理解(易维护)并保证代码的可靠性(可靠性)。 毫无疑问,设计模式于己于他人于系统都是非常实用的,设计模式使代码编制真正工程化,设计模式是软件工程的基石,如同大厦的一块块砖石一样。 项目代码中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题,每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应,每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的核心解决方案,这也是它能被广泛应用的原因。笔者会以理论与实践(代码和UML图case展示)相结合的方式来进行介绍人们广泛使用的设计模式,也希望广大程序爱好者、软件开发者,在开发编程活动中善于运用设计模式,做一个具有良好素养的编程人员


一、设计模式的分类

总体来说设计模式分为三大类共23种设计模式:

创建型模式,共五种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式,共七种: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,共十一种:策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、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。


二、设计模式的六大原则

总原则:开闭原则(Open Close Principle)

开闭原则就是说对扩展开放,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,而是要扩展原有代码,实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是:为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类等,后面的具体设计中我们会提到这点。

1、单一职责原则

不要存在多于一个导致类变更的原因,也就是说每个类应该实现单一的职责,如若不然,就应该把类拆分。

 

2、里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)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。 LSP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。—— From Baidu 百科

历史替换原则中,子类对父类的方法尽量不要重写和重载。因为父类代表了定义好的结构,通过这个规范的接口与外界交互,子类不应该随便破坏它。

 

3、依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)

这个是开闭原则的基础,具体内容:面向接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。写代码时用到具体类时,不与具体类交互,而与具体类的上层接口交互。

 

4、接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

这个原则的意思是:每个接口中不存在子类用不到却必须实现的方法,如果不然,就要将接口拆分。使用多个隔离的接口,比使用单个接口(多个接口方法集合到一个的接口)要好。

 

5、迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)

就是说:一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说无论被依赖的类多么复杂,都应该将逻辑封装在方法的内部,通过public方法提供给外部。这样当被依赖的类变化时,才能最小的影响该类。

最少知道原则的另一个表达方式是:只与直接的朋友通信。类之间只要有耦合关系,就叫朋友关系。耦合分为依赖、关联、聚合、组合等。我们称出现为成员变量、方法参数、方法返回值中的类为直接朋友。局部变量、临时变量则不是直接的朋友。我们要求陌生的类不要作为局部变量出现在类中。

 

6、合成复用原则(Composite Reuse Principle)

原则是尽量首先使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。


二、创建型模式

      在软件工程中,创建型模式是处理对象创建的设计模式,试图根据实际情况使用合适的方式创建对象。基本的对象创建方式可能会导致设计上的问题,或增加设计的复杂度。创建型模式通过以某种方式控制对象的创建来解决问题。

      创建型模式由两个主导思想构成。一是将系统使用的具体类封装起来,二是隐藏这些具体类的实例创建和结合的方式。

      创建型模式又分为对象创建型模式和类创建型模式。对象创建型模式处理对象的创建,类创建型模式处理类的创建。详细地说,对象创建型模式把对象创建的一部分推迟到另一个对象中,而类创建型模式将它对象的创建推迟到子类中。

1、抽象工厂模式(Abstract Factory)

      所谓抽象工厂模式就是她提供一个接口,用于创建相关或者依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类。他允许客户端使用抽象的接口来创建一组相关的产品,而不需要关系实际产出的具体产品是什么。这样一来,客户就可以从具体的产品中被解耦。它的优点是隔离了具体类的生成,使得客户端不需要知道什么被创建了,而缺点就在于新增新的行为会比较麻烦,因为当添加一个新的产品对象时,需要更加需要更改接口及其下所有子类。其UML结构图如下:

      参与者:

         AbstractFactory:抽象工厂。抽象工厂定义了一个接口,所有的具体工厂都必须实现此接口,这个接口包含了一组方法用来生产产品。

         ConcreteFactory:具体工厂。具体工厂是用于生产不同产品族。要创建一个产品,客户只需要使用其中一个工厂完全不需要实例化任何产品对象。

         AbstractProduct:抽象产品。这是一个产品家族,每一个具体工厂都能够生产一整组产品。

         Product:具体产品。

有待笔者补充......

 

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转载自www.cnblogs.com/Lints/p/10601866.html