【设计模式】概述、重要性、原则、目的、意义

之前学得不踏实，重新复习中。

记录 图解Java设计模式-尚硅谷_韩顺平 & 【23种设计模式】概述-狂神说Java-秦疆

设计模式

GoF 23 23种设计模式 三类 创建型 结构型 行为型

设计模式的重要性

设计模式的重要性

软件工程中，设计模式（design pattern）是对软件设计中普遍存在（反复出现） 的各种问题，所提出的解决方案。这个术语是由埃里希·伽玛（Erich Gamma）等人 在1990年代从建筑设计领域引入到计算机科学的
大厦 VS 简易房 复杂 简单

拿实际工作经历来说, 当一个项目开发完后，如果客户提出增新功能，怎么办?。（可扩展性，使用设计模式，软件具有很好的扩展性）

如果项目开发完后，原来程序员离职，你接手维护该项目怎么办?

(维护性[可读性、规范性])
目前程序员门槛越来越高，一线IT公司(大厂)，都会问你在实际项目中使用过什么 设计模式，怎样使用的，解决了什么问题。

面试中问 你用过什么设计模式？怎么使用的，解决了什么问题。

设计模式在软件中哪里？

面向对象(OO)=>功能模块[设计模式+算法(数据结构)]=>框架[使用到多种设计模式]=>架构 [服务器集群]

功能模块 框架 架构 设计模式

如果想成为合格软件工程师，那就花时间来研究下设计模式是非常必要的。

我必须做一个合格软件工程师

程序员多，公司选人，那就多问一些有水平的问题。

实际项目中用过什么设计模式？怎么使用？解决了什么问题呢？

你说你用过？告诉我你怎么用的，解决了什么样的问题？回答

实际项目 源码 落地

面向对象编程 OO

面向对象语言 写功能模块 功能模块集成到各种框架中 框架形成架构

设计模式 + 算法(数据结构)

框架使用到多种设计模式

Spring 框架 架构 服务器集群

项目 - > 功能 用啥设计模块？

MyBatis用到什么设计模式？

架构 多种框架集合

工程的概念

设计模式虚？感觉一直都在的 用 问

设计模式七大原则 23种设计模式

有几种包含 工厂模式 三种 简单工厂模式 工厂方法模式 抽象工厂模式

适配器模式 三种

学习过程中 高效 愉快

高效而愉快的学习 , 设计模式很有用，其实也很好玩，很像小时候搭积木, 怎样搭建更加稳定，坚固。

怎么搭建呢 ？ 积木 高 稳定

设计模式很重要，因为包含很多编程思想，还是有一定难度的。

设计模式有一定难度 这么麻烦 很无聊 一个很简单的问题 为什么要弄这么麻烦呢？ 实际开发中，实现一个功能没必要那么麻烦呀？怎么弄得这么啰里啰唆得.

设计模式要解决的问题，站的角度是不一样的，它是希望我们软件站在一个比较大的，一个软件，软件系统结构体系角度，具有一个更好的扩展性、复用性、稳定性的角度来思考的，不仅仅站在一个功能实现的角度来思考完成。

设计模式理解起来有些吃力。

采用 应用场景->设计模式->剖析原理->分析实现步骤(图解)->代码 实现-> 框架或项目源码分析(找到使用的地方) 的步骤讲解 [比如: 建造者 模 式 ]

提个问题大家想，有一个功能实现，传统的，设计模式的。

某个设计模式一定了解，再去分析框架实际项目 。

提出一个实际需求-盖房问题

使用传统的方法开完成-盖房问题

有问题，引出

传统的方式解决盖房问题问题分析，引出建造者模式

建造者模式原理分析

建造者模式原理结构图

形象 具有的

对比的

建筑者模式解决盖房问题思路分析+代码实现

好，好在那里？ 对比

UML 类图

建造者模式在JDK、SSM的应用和源码分析

课程目标：让大家掌握本质 , 达能在工作中灵活运用解决实际问题和
优化程序结构的目的.

设计模式 挺好玩的 ，挺有意思的。写得东西漂亮、效率高 带劲

设计模式的目的

设计模式的目的

编写软件过程中，程序员面临着来自耦合性，内聚性以及可维护性，可扩展性，重用性，灵活性等多方面的挑战，设计模式是为了让程序(软件)，具有更好代码

重用性 (即：相同功能的代码，不用多次编写)

可读性 (即：编程规范性, 便于其他程序员的阅读和理解)

可扩展性 (即：当需要增加新的功能时，非常的方便，称为可维护性)
可靠性(即：当我们增加新的功能后，对原来的功能没有影响)
使程序呈现高内聚，低耦合的特性

耦合性很低

高内聚 模块内部是非常紧密的

低耦合 模块与模块之间，功能与功能之间 耦合性很低 依赖性很低

模块A出错不影响模块B

设计模式是为了让软件（程序），具有更好代码重用性、可读性、可扩展性、可靠性，使程序高内聚、低耦合。

分享金句：
设计模式包含了面向对象的精髓，“懂了设计模式，你就懂了面向对象分析和设计
（OOA/D）的精要”
Scott Mayers 在其巨著《Effective C++》就曾经说过：C++老手和 C++新手的区别就是前者手背上有很多伤疤

懂了设计模式,就懂了面向对象分析和设计的精要

面向对象 封装 继承 多态 面向接口编程 体现在设计模式中 灵活运用

面向对象 高一层次 功能模块 功能模块用到很多设计模块

设计模式基于很多面向对象的特性

老手 手上 伤疤 吃了很多坑 走了很多弯路 成长起来 踩了很多坑 原来是这样写代码的 对我这个新手 坑 爬起来 坑 爬起来 坑 爬起来 留下很多伤疤

伤痕累累

设计模式是为了解决这样的问题？ 那原则是什么呢？

23种设计模式之所以这么设计，遵守的原则 设计模式七大原则

设计模式七大原则

设计模式原则,其实就是程序员在编程时,应当遵守的原则,也是各种设计模式的基础(即:设计模式为什么这样设计的依据)

设计模式怎么这样设计的依据 设计模式原则

开闭原则 : 对扩展开放，对修改关闭。

里氏替换原则: 继承必须确保超类所拥有的性质在子类中仍然成立

依赖倒置原则: 要面向接口编程,不要面向实现编程

单一职责原则: 控制类的粒度大小 将对象解耦 提高其内聚性

接口隔离原则: 要为各个类建立它们需要的专用接口

迪米特法则: 只与你的直接朋友交谈,不跟"陌生人"说话.

合成复用原则: 尽量先使用组合或者聚合等关联关系来实现,其次才考虑使用继承关系来实现

设计原则核心思想

• 找出应用中可能需要变化之处，把它们独立出来，不要和那些不需要变化的代 码混在一起。
• 针对接口编程，而不是针对实现编程。
• 为了交互对象之间的松耦合设计而努力

代码 设计 松耦合

掌握设计模式的层次

掌握设计模式的层次
第1层：刚开始学编程不久，听说过什么是设计模式
第2层：有很长时间的编程经验，自己写了很多代码，其中用到了设计模式，但
是自己却不知道

第3层：学习过了设计模式，发现自己已经在使用了，并且发现了一些新的模式
挺好用的
第4层：阅读了很多别人写的源码和框架，在其中看到别人设计模式，并且能够 领会设计模式的精妙和带来的好处。
第5层：代码写着写着，自己都没有意识到使用了设计模式，并且熟练的写了出
来。

孤独求败5重

新手

我还没做开发,一直学中做小案例中

高手 底层框架 领会到设计模式精妙

本质的东西 结构 不是形式 优化

难 轻松解决

不是功能角度 考虑 软件 系统 结构

什么是设计模式？

设计模式介绍

设计模式是程序员在面对同类软件工程设计问题所总结出来的有用的经验， 模式不是代码，而是某类问题的通用解决方案，设计模式（Design pattern） 代表了最佳的实践。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。

设计模式的本质提高 软件的维护性，通用性和扩展性，并降低软件的复杂 度。

<<设计模式>> 是经典的书，作者是 Erich Gamma、Richard Helm、Ralph
Johnson 和 John Vlissides Design（俗称 “四人组 GOF”）
设计模式并不局限于某种语言，java，php，c++ 都有设计模式.

某类问题的通用解决方案 普遍的问题 模式 最佳实践

做开发 就要用到设计模式 设计模式是站在 软件 开发 结构 系统 角度看待的.

设计模式（Design Pattern）是前辈们对代码开发经验的总结，是解决特定问题的一系列套路。它不是语法规定，而是一套用来提高代码可复用性、可维护性、可读性、健壮性以及安全性的解决方案。

1995年，GoF（Gang of four 四人帮）合作出版了《设计模式：可复用面向对象软件的基础》一书，共收录了23种设计模式，从此树立了软件设计模式领域的里程碑，人称 GoF设计模式。

设计模式类型

设计模式分为三种类型，共23种 变种

创建型模式：单例模式、抽象工厂模式、原型模式、建造者模式、工厂模式。

对象的创建 怎么去设计 抽象工厂、工厂都是属于工厂模式的

单例模式 某个类实例只有一个

原型模式 怎么去克隆一个对象 深拷贝 还是浅拷贝

结构型模式：适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享
元模式、代理模式。

软件结构角度来思考的 系统 结构 伸缩性 弹性 扩展性

装饰 类爆炸

行为型模式：模版方法模式、命令模式、访问者模式、迭代器模式、观察者模 式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式（Interpreter模式）、状态模式 、策略模式、职责链模式(责任链模式)。

行为主要是站在方法角度思考与设计的, 怎么去设计方法 更合理 方法调用

注意：不同的书籍上对分类和名称略有差别

设计模式：可复用面向对象软件的基础

我有，我有 ， 刚上大学的时候京东图书优惠贼大买了一大堆计算机界的经典书籍，一直吃灰中，是时候拿出来看看了，留给我的时间不多了 。

设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结，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。

Christopher Alexander说过：“每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的解决方案的核心，这样，你就能一次又一次地使用该方案而不必做重复劳动“。

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。 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。

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， 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。

在项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题。

每种模式在现在中都有相应的原理与之对应。

每一个模式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。

面向对象的设计模型很多，但大家认为这23个模式是其他模式的基础。

**创建型模式 （Creational Patterns） **

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。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。

工厂模式 （Factory Pattern）

建造者模式 （Builder Pattern）

抽象工厂模式（ Abstract Factory Pattern）

原型模式 （Prototype Pattern）

单例模式 （Singleton Pattern）

**结构型模式 （Structural Patterns） **

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）

**解释器模式 （Behavioral Patterns） **

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）
另一类设计模式：J2EE 设计模式。

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）

GOF 23

学习设计模式的意义

设计模式的本质是面向对象设计原则的实际运用，是对类的封装性、继承性和多态性以及类的关联关系和组合关系的充分理解。

正确使用设计模式具有以下优点：

• 可以提高程序员的思维能力、编程能力和设计能力
• 使程序设计更加标准化、代码编制更加工程化，使软件开发效率大大提高，从而缩短软件的开发周期。
• 使软件的代码可重用性高、可读性强、可靠性高、灵活性好、可维护性强。

最重要的是抽象能力，设计模式是对面对对象设计原则的实际运用，

在公司比较注重开发效率 ，学会它 能过为以后带来极大的方便 。

思维上

可重用性 直接搬来搬去

开发 安全性高 产品

引导

应用 设计

思想 应用的场景

设计模式 不一定是最好的

设计模式的基本要素

模式名称

问题

解决方案

效果

问题 特点 功能

为什么设计 ？

单例模式 系统开销

干什么

模板

优缺点 用 时间 空间 复杂度 平衡

系统的灵活性 可扩展性

G o F 23

个人的能力极大提高

进步 整体 深刻的认识

创建型模式

怎么样去创建一个对象

对象的创建和使用分离

类和对象 更大的结构 组成

行为型模式

类和对象 相互协作

GoF 23

一种思维，一种态度，一种进步

创建型模式

结构型模式

行为型模式

参考资料

1、图解Java设计模式-尚硅谷_韩顺平

2、【23种设计模式】概述-狂神说Java秦疆