设计模式学习笔记1-设计模式概念

1 什么是设计模式（Design Pattern)？

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总结，它是在特定场景下，针对某类问题的通用解决方案，代表了最佳实践

2 使用设计模式的目的

1. 可重用代码
2. 让代码更容易被他人理解
3. 保证代码的可靠性

3 设计模式的由来

GOF四人帮合著的《设计模式——可复用的面向对象软件设计元素》

主要基于的面向对象设计原则：

1. 对接口编程而非对实现编程
2. 优先使用对象组合而非继承

4 设计模式的两个主要用途

1. 开发人员的共同平台

2. 最佳的实践

5 设计模式的分类

5.1 创建型模式

含义

实例化对象的模式，提供了一种在创建对象时隐藏创建逻辑的方式，而非直接用new实例化对象，将对象的创建过程从使用者中解耦出来

举例

• 简单工厂：依据传入的参数决定生产哪种对象产品

• 单例模式：采用单例模式设计的类只有一个单例，并提供一个全局访问点

• 原型模式：通过复制现有的实例来创建新的实例

5.2 结构型模式

含义

通过结合多个类或对象形成更大的结构，关注类和对象的组合

举例

• 组合模式：将对象组合成树形结构

• 装饰器模式：动态的给对象添加新的功能

• 代理模式：为对象创建一个代理以便控制对这个对象的访问，典型的例子是java动态代理中的Proxy类

5.3 行为型模式

含义

关注对象之间的通信交互和操作策略等行为

举例

• 责任链模式：将请求的发送者和接收者解耦，使一个请求能被多个对象处理，典型的例子是tomcat的Container容器处理请求的过程（请求被依次传递给Server对象、Host对象、Context对象以及Wrapper对象处理）

• 迭代器模式：一种遍历访问聚合对象内部元素的方法，不暴露聚合对象的内部结构，典型的例子就是C++和java中的迭代器

• 策略模式：定义一系列算法（操作策略），将它们封装起来，并可使其相互替换

5.4 J2EE模式

含义

特别关注表示层，由Sun公司主导

举例

• MVC模式

• 前端控制器模式

• 数据访问对象（DAO）模式

6 设计模式的六大原则

6.1 开闭原则

对扩展开放，对修改关闭。目的是为了使软件易于扩展和维护。

6.2 里氏代换（Liskov Substitution）原则

凡是基类出现的地方，都可以用派生类去代替，该原则是继承复用的基石，也是对开闭原则的补充。实现开闭原则的关键是抽象化，派生类和基类的继承关系是抽象化的具体实现，LS原则正是对继承关系的规范

6.3 依赖倒转（Dependence Inversion）原则

针对接口编程，依赖于抽象而非具体，是开闭原则的基础。（名字的理解：抽象是依赖于具体，但要反过来依赖抽象编程才能具有良好的扩展性）

6.4 接口隔离（Interface Segregation）原则

两层含义：

• 使用多个隔离的接口比使用单个接口要好
• 降低类之间的耦合度

体现的思想：降低依赖，降低耦合

6.5 最少知道原则

一个实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用，使得系统的各功能模块之间相对独立，还是为了降低耦合，便于扩展维护

6.6 合成复用（Composite Reuse）原则

尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承来实现复用，原因还是在于使用合成/聚合的复用方式更灵活，类之间的耦合度更低；而继承复用会破坏系统的封装性（基类会将实现细节暴露给子类）。

一般而言，如果两个类之间是“Has-A”的关系应使用组合或聚合，如果是“Is-A”关系可使用继承。“Is-A"是严格的分类学意义上的定义，意思是一个类是另一个类的"一种”；而"Has-A"则不同，它表示某一个角色具有某一项责任。

聚合与合成的区别

• 聚合（aggregation）:表示一种“拥有”关系，部分聚合成整体且部分的生命周期可以大于整体，如班级和学生构成的聚合关系。
• 合成（Composition）：表示一种更强的“拥有”关系，部分与总体的生命周期是一致的，如房子和房间的关系

参考：

1. 设计模式|菜鸟教程

2. Java设计模式——合成/聚合复用原则

3. JAVA设计模式总结之23种设计模式