Java中的24种设计模式与7大原则简要概述

Java中的24种设计模式与7大原则转

Java中的24种设计模式与7大原则转自宝宝巴士，有些说的还是很模糊，有时间更新说明...

一、24种设计模式

一、创建型模式

1. 抽象工厂模式(Abstract factory pattern):
   • 提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要指定具体类；说白了就是，工厂生产工厂，生产出来的工厂能提供对象；更多工厂模式参见这里，或者这里；
     
     

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   • 关键字：
     • 产品：要生产的对象，包括产品接口和实现产品接口的产品类；
     • 创建者：要生产产品的工厂，包括工厂接口和实现工厂接口的实际生产产品的工厂类；
   • JDK案例：
     • Collection的iterator方法是一个工厂方法，Collection可以理解为一个工厂接口；具体的实现交给子类完成，如ArrayList中的类Itr，ArrayList就是一个具体工厂，抽象接口：Iterator；
     • URLStreamHandlerFactory是一个抽象工厂， Launcher的Factory是一个具体工厂，URLStreamHandler是一个产品接口，产品很多，如常见的file，ftp的Handler实现就是具体产品类；
   • 简单工厂模式，工厂模式，抽象工厂模式
     • 简单工厂模式：一个工厂类根据参数的不同创建不同的产品对象
     • 工厂模式：针对每一种产品都有对应的工厂
     • 抽象工厂模式：针对工厂模式在产品族上的扩展，工厂模式中一个工厂生产一种产品，二抽象工厂模式中一个工厂生产同族的各种产品；
2. 建造者模式(Builder pattern):
   • 使用建造者模式封装一个产品的构造过程，并允许按步骤构造. 将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示；
   • 说白了，就是怎样一步一步构建一个多组件对象，相同的过程可以创建不同的产品；
   • 适用于流程固定，但是执行顺序不一定一致的对象创建；
   • 一般结合链式编程使用；
   • JDK案例：
     • StringBuilder/StringBuffer的append方法;
   • Guava中的 ImmutableSet等的add方法最后调用build方法；
   • Spring中的BeanDefinitionBuilder；
   • MyBatis中的SQLSessionFactoryBuilder；
3. 工厂模式(factory method pattern): 定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个. 工厂方法让类把实例化推迟到子类；
4. 原型模式(prototype pattern): 当创建给定类的实例过程很昂贵或很复杂时，就使用原形模式；
5. 单例模式(Singleton pattern): 确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点；
   • 饿汉式单例
     • 注意在反序列化时返回不是单例的时候需要在单例类一种添加一个方法readResolve，用来返回当前的单例对象。疑问：为什么源码实现中不是先去判断是否实现这个方法，从而避免多创建对象？
   • 懒汉式单例：volatile + DoubleCheck
   • 内部类单例：JVM类加载的同步性
   • 基于Map的单例以及基于ThreadLocal的单例
   • 实例：
     • Runtime.currentRunTime()；饿汉式
     • Desktop.getDesktop(); 懒汉式
     • ErrorContext.instance(); 基于ThreadLocal
6. 多例模式(Multition pattern): 在一个解决方案中结合两个或多个模式，以解决一般或重复发生的问题；

二、结构型模式

1. 适配器模式(Adapter pattern): 将一个类的接口，转换成客户期望的另一个接口. 适配器让原本接口不兼容的类可以合作无间. 对象适配器使用组合，类适配器使用多重继承；
2. 桥接模式(Bridge pattern): 使用桥接模式通过将实现和抽象放在两个不同的类层次中而使它们可以独立改变；
3. 组合模式(composite pattern): 允许你将对象组合成树形结构来表现"整体/部分"层次结构. 组合能让客户以一致的方式处理个别对象以及对象组合；
4. 装饰者模式(decorator pattern): 动态地将责任附加到对象上，若要扩展功能，装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案；
5. 外观模式(facade pattern): 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；
6. 享元模式(Flyweight Pattern): 如想让某个类的一个实例能用来提供许多"虚拟实例"，就使用蝇量模式；
7. 代理模式(Proxy pattern): 为另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；

三、行为型模式

1. 责任链模式(Chain of responsibility pattern): 通过责任链模式，你可以为某个请求创建一个对象链. 每个对象依序检查此请求并对其进行处理或者将它传给链中的下一个对象；
2. 命令模式(Command pattern): 将"请求"封闭成对象，以便使用不同的请求，队列或者日志来参数化其他对象. 命令模式也支持可撤销的操作；
3. 解释器模式(Interpreter pattern): 使用解释器模式为语言创建解释器；
4. 迭代器模式(iterator pattern): 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；
5. 中介者模式(Mediator pattern) : 使用中介者模式来集中相关对象之间复杂的沟通和控制方式；
6. 备忘录模式(Memento pattern): 当你需要让对象返回之前的状态时(例如，你的用户请求"撤销")，你使用备忘录模式；
7. 观察者模式(observer pattern): 在对象之间定义一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变状态，依赖它的对象都会收到通知，并自动更新；
8. 状态模式(State pattern): 允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好象改了它的类；
9. 策略模式(strategy pattern): 定义了算法族，分别封闭起来，让它们之间可以互相替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户；
10. 模板方法模式(Template pattern): 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. 模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤；
11. 访问者模式(visitor pattern): 当你想要为一个对象的组合增加新的能力，且封装并不重要时，就使用访问者模式；

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还有一个版本：

1. 创建型模式
   • 工厂模式（Factory Pattern）
   • 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
   • 单例模式（Singleton Pattern）
   • 建造者模式（Builder Pattern）
   • 原型模式（Prototype Pattern）
2. 结构型模式：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。
   • 适配器模式（Adapter Pattern）
   • 桥接模式（Bridge Pattern）
   • 过滤器模式（Filter、Criteria Pattern）
   • 组合模式（Composite Pattern）
   • 装饰器模式（Decorator Pattern）
   • 外观模式（Facade Pattern）
   • 享元模式（Flyweight Pattern）
   • 代理模式（Proxy Pattern）
3. 行为型模式：这些设计模式特别关注对象之间的通信。
   • 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）
   • 命令模式（Command Pattern）
   • 解释器模式（Interpreter Pattern）
   • 迭代器模式（Iterator Pattern）
   • 中介者模式（Mediator Pattern）
   • 备忘录模式（Memento Pattern）
   • 观察者模式（Observer Pattern）
   • 状态模式（State Pattern）
   • 空对象模式（Null Object Pattern）
   • 策略模式（Strategy Pattern）
   • 模板模式（Template Pattern）
   • 访问者模式（Visitor Pattern）
4. J2EE 模式：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。
   • MVC 模式（MVC Pattern）
   • 业务代表模式（Business Delegate Pattern）
   • 组合实体模式（Composite Entity Pattern）
   • 数据访问对象模式（Data Access Object Pattern）
   • 前端控制器模式（Front Controller Pattern）
   • 拦截过滤器模式（Intercepting Filter Pattern）
   • 服务定位器模式（Service Locator Pattern）
   • 传输对象模式（Transfer Object Pattern）

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二、7大设计原则

1. 开闭原则(OPEN CLOSE PRINCIPLE)：一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放，对修改关闭；用抽象构建框架，用实现扩展细节；
2. 单一职责原则(SINGLE RESPONSIBILITY PRINCIPLE)：一个类负责一项职责；
3. 里氏替换原则(LISKOV SUBSTITUTION PRINCIPLE)：继承与派生的规则；
4. 依赖倒置原则(DEPENDENCE INVERSION PRINCIPLE)：高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象；抽象不应该依赖细节；细节应该依赖抽象；即针对接口编程，不要针对实现编程；
5. 接口隔离原则(INTERFACE SEGREGATION PRINCIPLE)：建立单一接口，不要建立庞大臃肿的接口，尽量细化接口，接口中的方法尽量少；
6. 迪米特法则(LOW OF DEMETER)：低耦合，高内聚；
7. 组合/聚合复用原则(Composition/Aggregation Reuse Principle(CARP))：尽量使用组合和聚合少使用继承的关系来达到复用的原则；