导读、UML类图、设计模式分类

(一)学习方法

1:了解设计模式,通过阅读相关的设计模式书籍

2:动手体验设计模式

3:总结经验教训

4:与其他开发者交流讨论

备注:学习设计模式,阅读具体的代码有助于我们理解答案,但是并非只有这段特定的代码才是XX设计模式.重要的是在这段代码中有那些类和接口,它们之前是什么样的关系

(二)UML类图

Unified Modeling Language

统一建模语言

对应关系

字段:属性

方法:操作

类图由三部分组成,类名、字段名、1名

抽象类和抽象方法以斜体表示

静态字段和静态方法以下划线显示

可见性

“+” 表示public方法和字段,可以从类外部访问这些方法和字段

“-”表示private方法和字段,无法从类外部访问这些方法和字段

“#”表示protected方法和字段,能够访问这些方法和字段的只能是该类自身、该类的子类、同一包的类

“~”表示只有同一包中的类才能访问的方法和字段

UML类图总结

关系

描述

 

核心

图形

泛化(Generalization)

带三角箭头的实线,箭头指向父类

子类继承父类

 

(儿子继承爸爸特性)

实现(Realization)

带三角箭头的虚线,箭头指向接口

接口实现

   

三角形实现形状的接口

关联(Association)

带普通箭头的实心线,指向被拥有者,双向的关联可以有两个箭头或者没有箭头,单向的关联有一个箭头

一对多,多对多,多对一

 

 

 

学生一对多课程

聚合(Aggregation)

带空心菱形的实心线,菱形指向整体

是整体与部分的关系,且部分可以离开整体而单独存,面向对象中表现为持有对方的引用

 

书架和书籍聚合关系,书架持有书籍

组合

(Composition)

 

带实心菱形的实线,菱形指向整体

是整体与部分的关系,但部分不能离开整体而单独存在

 

公司和部门,部门必须存在与公司

依赖(Dependency)

 

 

带箭头的虚线,指向被使用者

是一种使用的关系,即一个类的实现需要另一个类的协助,尽量不使用双向的互相依赖.

 

人依赖汽车

 

推荐绘图工具:

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(三)设计模式原则

1、开闭原则(Open Close Principle)

开闭原则的意思是:对扩展开放,对修改封闭。在程序需要进行扩展的时候,不能去修改或影响原有的代码,实现一个热插拔的效果。简言之,是为了使程序的扩展性更好,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。

2、里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)

里氏代换原则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,只有当子类可以替换掉基类,且软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而且子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。

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

这个原则是开闭原则的基础,核心内容:针对接口编程,高层模块不应该依赖底层模块,二者都应该依赖抽象而不依赖于具体。

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

这个原则的意思是:使用多个隔离的接口,比使用单个庞大的接口要好。其目的在于降低耦合度。由此可见,其实设计模式就是从大型软件架构出发,便于升级和维护软件的设计思想。它强调低依赖、低耦合。

5、单一职责原则(Single Responsibility Principle)

类的职责要单一,不能将太多的职责放在一个类中。

可能有的人会觉得单一职责原则和前面的接口隔离原则很相似,其实不然。其一,单一职责原则原注重的是职责;而接口隔离原则注重对接口依赖的隔离。其二,单一职责原则主要约束的是类,其次才是接口和方法,它针对的是程序中的实现和细节;而接口隔离原则主要约束接口,主要针对抽象,针对程序整体框架的构建。

6、最少知道原则(Demeter Principle)

最少知道原则也叫迪米特法则,就是说:一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用,使得系统功能模块相对独立。

一个对象应该对其他对象保持最少的了解。类与类之间的关系越密切,耦合度越大,当一个类发生改变时,对另一个类的影响也越大。如果两个类不必彼此直接通信,那么这两个类就不应当发生直接的相互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话,可以通过第三者转发这个调用。所以在类的设计上,每一个类都应当尽量降低成员的访问权限。

7、合成复用原则(Composite Reuse Principle)

合成复用原则就是在一个新的对象里通过关联关系(组合关系、聚合关系)来使用一些已有的对象,使之成为新对象的一部分;新对象通过委派调用已有对象的方法达到复用功能的目的。简而言之,尽量多使用 组合/聚合 的方式,尽量少使用甚至不使用继承关系。

(四)设计模式分类

创建型模式

  抽象工厂模式(Abstract Factory)

  建造者模式(Builder)

  工厂方法模式(Factory Method)

  原型模式(Prototype)

  单例模式(Singleton) 

结构型模式

  适配器模式(Adapter)

  桥接模式(Bridge)

  组合模式(Composite)

  装饰模式(Decorator)

  外观模式(Facade)

  享元模式(Flyweight)

  代理模式(Proxy)

行为型模式

  职责链模式(Chain of Responsibility)

  命令模式(Command)

  解释器模式(Interpreter)

  迭代器模式(Iterator)

  中介者模式(Mediator)

  备忘录模式(Memento)

  观察者模式(Observer)

  状态模式(State)

  策略模式(Strategy)

  模板方法模式(Template Method)

  访问者模式(Visitor)

(五)JDK类库中涉及的设计模式

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