设计模式复习

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  1. 设计模式怎么产生的?
  2. GOF他们所提出的设计模式的面向对象设计原则
  3. 设计模式在软件开发中的两个主要用途
  4. 设计模式的类型
  5. 设计模式的六大原则
  6. 工厂模式
  7. 抽象工厂模式
  8. 单例模式

设计模式怎么产生的?

  1. 设计模式（Design pattern）代表了最佳的实践，通常被有经验的面向对象的软件开发人员所采用。
  2. 设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。
  3. 这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的。
  4. 设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。
  5. 使用设计模式是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。
  6. 毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，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。
  7. 项目中合理地运用设计模式可以完美地解决很多问题，每种模式在现实中都有相应的原理来与之对应，每种模式都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，这也是设计模式能被广泛应用的原因。

GOF他们所提出的设计模式的面向对象设计原则

  1. 对接口编程而不是对实现编程。
  2. 优先使用对象组合而不是继承。

设计模式在软件开发中的两个主要用途

  1. 开发人员的共同平台
  2. 最佳的实践

设计模式的类型

  1. 创建型模式（Creational Patterns）
    1. 这些设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式，而不是使用 new 运算符直接实例化对象。
    2. 这使得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活。
    3. 工厂模式（Factory Pattern）
    4. 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
    5. 单例模式（Singleton Pattern）
    6. 建造者模式（Builder Pattern）
    7. 原型模式（Prototype Pattern）
  2. 结构型模式（Structural Patterns）
    1. 这些设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式。
    2. 适配器模式（Adapter Pattern）
    3. 桥接模式（Bridge Pattern）
    4. 过滤器模式（Filter、Criteria Pattern）
    5. 组合模式（Composite Pattern）
    6. 装饰器模式（Decorator Pattern）
    7. 外观模式（Facade Pattern）
    8. 享元模式（Flyweight Pattern）
    9. 代理模式（Proxy Pattern）
  3. 行为型模式（Behavioral Patterns）
    1. 这些设计模式特别关注对象之间的通信。
    2. 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）
    3. 命令模式（Command Pattern）
    4. 解释器模式（Interpreter Pattern）
    5. 迭代器模式（Iterator Pattern）
    6. 中介者模式（Mediator Pattern）
    7. 备忘录模式（Memento Pattern）
    8. 观察者模式（Observer Pattern）
    9. 状态模式（State Pattern）
    10. 空对象模式（Null Object Pattern）
    11. 策略模式（Strategy Pattern）
    12. 模板模式（Template Pattern）
    13. 访问者模式（Visitor Pattern）
  4. J2EE 设计模式
    1. 这些设计模式特别关注表示层。这些模式是由 Sun Java Center 鉴定的。
    2. MVC 模式（MVC Pattern）
    3. 业务代表模式（Business Delegate Pattern）
    4. 组合实体模式（Composite Entity Pattern）
    5. 数据访问对象模式（Data Access Object Pattern）
    6. 前端控制器模式（Front Controller Pattern）
    7. 拦截过滤器模式（Intercepting Filter Pattern）
    8. 服务定位器模式（Service Locator Pattern）
    9. 传输对象模式（Transfer Object Pattern）

设计模式的六大原则

  1. 开闭原则（Open Close Principle）
    1. 开闭原则的意思是：对扩展开放，对修改关闭。
    2. 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。
    3. 简言之，是为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。
    4. 想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。
  2. 里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）
    1. 里氏代换原则是面向对象设计的基本原则之一。
    2. 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。
    3. LSP 是继承复用的基石，只有当派生类可以替换掉基类，且软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而派生类也能够在基类的基础上增加新的行为。
    4. 里氏代换原则是对开闭原则的补充。
    5. 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）
    1. 这个原则是开闭原则的基础，具体内容：针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。
  4. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle）
    1. 这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。它还有另外一个意思是：降低类之间的耦合度。由此可见，其实设计模式就是从大型软件架构出发、便于升级和维护的软件设计思想，它强调降低依赖，降低耦合。
  5. 迪米特法则，又称最少知道原则（Demeter Principle）
    1. 最少知道原则是指：一个实体应当尽量少地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。
  6. 合成复用原则（Composite Reuse Principle）
    1. 合成复用原则是指：尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

工厂模式

  1. 工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。
  2. 这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
  3. 在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。
  4. 何时使用：明确地计划不同条件下创建不同实例时
  5. 20220907013856
  6. 应用实例：
    1. 您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。
    2. Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。
  7. 使用场景：
    1. 日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。
    2. 数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。
    3. 设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，”POP3”、”IMAP”、”HTTP”，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。
  8. 优点:
    1. 一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。
  9. 缺点:
    1. 每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。
  10. 步骤
  11. 创建一个接口
  12. 创建实现接口的实体类
  13. 创建一个工厂，生成基于给定信息的实体类的对象
  14. 使用该工厂，通过传递类型信息来获取实体类的对象
  15. 执行程序，输出结果

抽象工厂模式

  1. 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。
  2. 该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
  3. 在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。
  4. 何时使用：系统的产品有多于一个的产品族，而系统只消费其中某一族的产品
  5. 20220907013908
  6. 步骤
    1. 为形状创建一个接口
    2. 创建实现接口的实体类
    3. 为颜色创建一个接口
    4. 创建实现接口的实体类
    5. 为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂
    6. 创建扩展了 AbstractFactory 的工厂类，基于给定的信息生成实体类的对象
    7. 创建一个工厂创造器/生成器类，通过传递形状或颜色信息来获取工厂
    8. 使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory，通过传递类型信息来获取实体类的对象
    9. 执行程序，输出结果

单例模式

  1. 单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
  2. 这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。
  3. 这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
  4. 注意：
    1. 单例类只能有一个实例。
    2. 单例类必须自己创建自己的唯一实例。
    3. 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
  5. 何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。
  6. 20220913110223
  7. 步骤
    1. 创建一个 Singleton 类。
    2. 从 singleton 类获取唯一的对象。
    3. 执行程序，输出结果
  8. 单例模式的几种实现方式
    1. 懒汉式，线程不安全
    2. 懒汉式，线程安全
    3. 饿汉式
    4. 双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）
    5. 登记式/静态内部类
    6. 枚举
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