《设计模式之禅》精读（一）

前言

最近在工作闲暇之余阅读了《设计模式之禅》这本书，对其中一些知识点做简单的归纳整理，以资充实技能之用。坦白讲，设计模式在很多人看来是比较虚的东西。工作几年但不知道甚至尚未意识到使用设计模式的大有人在，但作为一个合格的开发者，了解并学习设计模式是很有必要的。

什么是设计模式？

设计模式是什么？它是一套理论，由软件界的先辈们（The Gang of Four：包括Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson、John Vlissides）总结出的一套可以反复使用的经验，它可以提高代码的可重用性，增强系统的可维护性，以及解决一系列的复杂问题。

设计模式不是工具，它是软件开发的哲学，它能指导你如何去设计一个优秀的架构、编写一段健壮的代码、解决一个复杂的需求。

一、单例模式

一提到设计模式，很多人脑海中第一反应就是单例模式。那么，什么是单例模式呢？

Singleton类称为单例类，通过使用private的构造函数确保了在一个应用中只产生一个实例，并且是自行实例化的（在Singleton中自己使用new Singleton()）。

其类图为：

单例模式的优点：

减少了内存开支

减少了系统的性能开销

可以避免对系统的多重占用

可以在系统设置全局的访问点

单例模式的缺点：

单例模式一般没有接口，扩展很困难

单例模式对测试是不利的

单例模式与单一职责原则有冲突

单例模式的扩展：

采用有上限的多例模式，我们可以在设计时决定在内存中有多少个实例，方便系统进行扩展，修正单例可能存在的性能问题，提供系统的响应速度。例如读取文件，我们可以在系统启动时完成初始化工作，在内存中启动固定数量的reader实例，然后在需要读取文件时就可以快速响应。

二、工厂方法模式

工厂方法模式使用的频率非常高，在我们日常的开发中总能见到它的身影。

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

其类图为：

工厂方法模式的优点：

良好的封装性

拓展性非常优秀

屏蔽产品类

是典型的解耦框架

工厂方法模式的使用场景：

工厂方法模式是new一个对象的替代品，所以在所有需要生成对象的地方都可以使用，但是需要慎重地考虑是否要增加一个工厂类进行管理，增加代码的复杂度。

需要灵活的、可扩展的框架时，可以考虑采用工厂方法模式。

工厂方法模式可以用在异构项目中

可以使用在测试驱动开发的框架下。

三、抽象工厂模式

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是一种比较常用的模式。

其定义为：

为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无须指定它们的具体类。

其类图为：

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，在有多个业务品种、业务分类时，通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式。

抽象工厂模式的优点：

良好的封装性

产品族内的约束非公开状态

抽象工厂模式的使用场景：

抽象工厂模式的使用场景定义非常简单：一个对象族（或是一组没有任何关系的对象）都有相同的约束，则可以使用抽象工厂模式。什么意思呢？例如一个文本编辑器和一个图片处理器，都是软件实体，但是*nix下的文本编辑器和Windows下的文本编辑器虽然功能和界面都相同，但是代码实现是不同的，图片处理器也有类似情况。也就是具有了共同的约束条件：操作系统类型。于是我们可以使用抽象工厂模式，产生不同操作系统下的编辑器和图片处理器。