设计模式（Design Patterns）

一、设计模式的六大原则

1、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，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，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）

• 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

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

• 这个是开闭原则的基础，具体内容：真对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

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

• 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。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这儿我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。

5、迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）

• 为什么叫最少知道原则，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。

6、合成复用原则（Composite Reuse Principle）

• 原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

二、设计模式的分类

总体来说设计模式分为三大类：
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。

创建型模式

1、工厂模式(Factory)

• 特点：出现了大量的产品需要创建，并且具有共同的接口时，可以通过工厂方法模式进行创建,一个工厂创建多个产品
• 问题：想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包原则

2、抽象工厂(Abstract Factory)

• 特点：将工厂抽象。需要增加新的产品时，创建新的具体工厂类就可以

3、单例模式

4、建造者模式(Builder)

• 特点：创建过程复杂、多功能集成到一个类里

5、原型模式(Prototype)

• 将一个对象作为原型，对其进行复制、克隆，产生一个和原对象类似的新对象
• 实现Cloneable接口
• 浅复制：将一个对象复制后，基本数据类型的变量都会重新创建，而引用类型，指向的还是原对象所指向的。
• 深复制：将一个对象复制后，不论是基本数据类型还有引用类型，都是重新创建的
• 深复制，需要采用流的形式读入当前对象的二进制输入，再写出二进制数据对应的对象。
• 情景：
  
  • 这个类型是在运行期确定的话，那么我们通过这个类型的对象克隆出一个新的类型更容易
  • 需要一个对象在某个状态下的副本(得出对象修改后变化的部分，通过克隆改之前的对象与修改后该对象做对比)
  • 得到多个类似的对象(如两个对象只有一两个属性值不一致，通过克隆后，修改值)

结构型模式

6、适配器模式(Adapter)

• 特点：将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，目的是消除由于接口不匹配所造成的类的兼容性问题
• 类的适配器模式：当希望将一个类转换成满足另一个新接口的类时，可以使用类的适配器模式，创建一个新类，继承原有的类，实现新的接口即可。
• 对象的适配器模式：当希望将一个对象转换成满足另一个新接口的对象时，可以创建一个Wrapper类，持有原类的一个实例，在Wrapper类的方法中，调用实例的方法就行。
• 接口的适配器模式：当不希望实现一个接口中所有的方法时，可以创建一个抽象类Wrapper，实现所有方法，我们写别的类的时候，继承抽象类重写需要的方法即可。

7、装饰模式

• 特点：动态的为一个对象增加功能，而且还能动态撤销
• 缺点：产生过多相似的对象，不易排错！
• 要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口，装饰对象持有被装饰对象的实例
• @Override
public void method() {//DecoratorImpl的方法
System.out.println("before decorator!");
source.method();//被装饰者的方法
System.out.println("after decorator!");
}
• `public static void main(String[] args) {
  Sourceable source = new SourceImpl(); //被装饰者
  Sourceable obj = new DecoratorImpl(source);//装饰者
  obj.method();
  }

8、代理模式(Proxy)

• 实现同一个接口，代理类里接口调用被代理类的方法
• 多一个代理类出来，替原对象进行一些操作(栗子：打官司，我们需要请律师，因为律师在法律方面有专长，可以替我们进行操作，表达我们的想法)

9、外观模式(Facade 英[fəˈsɑ:d])

• 为了解决类与类之间的依赖关系(解耦)
• 封装子系统的操作，并暴露接口给用户使用，避免用户需要跟多个子系统交互
• 对于计算机的启动，用Computer类来整合CPU、Memory、Disk类的启动

10、桥接模式(Bridge 英[brɪdʒ])

• 将抽象化与实现化解耦，使得二者可以独立变化

11、组合模式(Composite 英[ˈkɒmpəzɪt])

• 又叫部分-整体模式
• 将多个对象组合在一起进行操作，常用于表示树形结构中，例如二叉树，数等

12、享元模式(Flyweight)

• 实现对象的共享，即共享池，当系统中对象多的时候可以减少内存的开销，通常与工厂模式一起使用

行为型模式

13、策略模式(Strategy 英[ˈstrætədʒi])

• 策略模式的决定权在用户，系统本身提供不同算法的实现，新增或者删除算法，对各种算法做封装。因此，策略模式多用在算法决策系统中，外部用户只需要决定用哪个算法即可

14、模板方法(Template)

• 15、观察者模式(Observer)

• 一对多关系，被观察者状态改变时，观察者就会知道

• 观察者实现状态变化接口，被观察者持有各接口对象，当被观察者自身状态改变时，遍历调用各接口对象的方法通知观察者。

16、迭代子模式(iterator ɪtə’reɪtə])

• 顺序访问聚集中的对象
• 一是需要遍历的对象，即聚集对象，二是迭代器对象，用于对聚集对象进行遍历访问

17、责任链模式(Chain of Responsibility)

• 有多个对象，每个对象持有对下一个对象的引用，这样就会形成一条链

18、命令模式(Command)

• 命令的发出者和执行者之间解耦，实现请求和执行分开

19、备忘录模式(Memento [məˈmentəʊ])

• 保存一个对象的某个状态，以便在适当的时候恢复对象

20、状态模式(State)

• 当对象的状态改变时，同时改变其行为

21、访问者模式(Visitor)

22、中介者模式(Mediator)

23、解释器模式(Interpreter 英[ɪnˈtɜ:prɪtə(r)])