设计模式-第25章（模式总结）

设计模式分类

设计模式分为三个类别，分别是创建型模式，结构型模式和行为型模式。
创建型模式有单例模式，工厂方法模式，抽象工厂模式，建造者模式，原型模式。

结构型模式有适配器模式，装饰模式，桥接模式，组合模式，享元模式，代理模式，外观模式。

行为型模式有观察者模式，模板方法模式，命令模式，状态模式，职责链模式，解释器模式，中介者模式，访问者模式，策略模式，备忘录模式，迭代器模式。

六大设计原则

单一职责原则：应该有且仅有一个原因引起类的变更。如果存在多于一个动机去改变一个类，那么这个类就具有多于一个的职责，就应该把多余的职责分离出去，再去创建一些类来完成每一个职责。

里氏替换原则：子类可以完全替换为父类，程序不会发生任何错误或异常。

• 子类必须完全实现父类的方法
• 子类可以有自己的个性
• 覆盖或实现父类的方法时输入参数可以被放大（子类中方法的前置条件必须与超类中被覆写的方法的前置条件相同或者更宽松）
• 重写或实现父类的方法时输出结果可以被缩小

开放封闭原则：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。目的就是保证程序的扩展性好，易于维护和升级。开发一个软件时，应该对其进行功能扩展，而在进行这些扩展时，不需要对原来的程序进行修改。
开闭原则被称为面向对象设计的基石，实际上，其他原则都可以看作是实现开闭原则的工具和手段。

依赖倒置原则：抽象不应该依赖细节，细节应该依赖于抽象。抽象是指接口或抽象类，细节是指具体的实现类。
依赖倒置原则的核心思想是面向接口编程。

• 高层模块不应该依赖低层模块。两个都应该依赖抽象。
• 抽象不应该依赖细节。细节应该依赖抽象。
• 低层模块尽量都要有抽象类或接口，或者两者都有。
• 变量的声明类型尽量是抽象类或接口。
• 使用继承时遵循里氏替换原则。

迪米特法则：最少知识原则，如果两个类不必彼此直接通信，那么这两个类就不应当发生直接的相互作用。类与类之间的关系是建立在类间的，而不是方法间，因此一个方法尽量不要引入一个类中不存在的对象。
在类的结构设计上，每一个类都应当尽量降低成员的访问权限。一个类包装好自己的private状态，不需要让别的类知道的字段或行为就不要公开。
迪米特原则核心观念就是：类间解耦，弱耦合。类之间的耦合越弱，越有利于复用，一个处在弱耦合的类被修改，不会对有关系的类造成波及。

接口隔离原则：用于恰当的划分角色和接口，具有两种含义：1、用户不应该依赖它不需要的接口；2、类间的依赖关系应该建立在最小的的接口上。建立单一接口，代替庞大臃肿的接口。通俗来说就是：接口尽量细化，同时保证接口中的方法尽量的少。

创建型模式总结

抽象工厂模式：提供一个创建一系列或相关依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

建造者模式：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。
工厂方法模式：定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，工厂模式使一个类的实例化延迟到其子类。
原型模式：用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。
建立相应数目的原型并克隆它们通常比每次用合适的状态手工实例化该类更方便一些。

单例模式：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
对一些类来说，一个实例是很重要的。单例模式让一个类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建，并且还提供了一个访问该实例的方法。对唯一的实例可以严格地控制客户怎样以及何时访问它。创建型的模式隐藏了这些类的实例是如何被创建和放在一起，整个系统关于这些对象所知道的是由抽象类所定义的接口。这样，创建型模式在创建了什么，谁创建它，它是怎么被创建的，以及何时创建这些方面提供了很大的灵活性。

当一个系统应该独立于它的产品创建，构成和表示时，应该考虑用创建型模式。

创建型模式抽象了实例化的过程。它们帮助一个系统独立于如何创建，组合和表示它的那些对象。
创建型模式都会将关于该系统使用哪些具体的类的信息封装起来。允许客户用结构和功能差别很大的产品对象配置一个系统。配置可以是静态的，即在编译时指定，也可以是动态的，就是在运行时再指定。

内聚性描述的是一个例程内部组成部分之间互相联系的紧密程度。
耦合性描述的是一个例程与其他例程之间的联系的紧密程度。
软件开发的目标应该是创建这样的例程：内部完成，也就是高内聚，而与其他例程之间的联系则是小巧，直接，可见，灵活的，这就是松耦合。

建造者模式将一个复杂对象的构建与它的表示分离，这样可以很容易的改变一个产品的内部，并且使得构造代码和表示代码分开。客户端无需关心产品的创建过程，只要告诉指挥者需要什么，就能用同样的构建过程创建不同的产品给客户。

结构型模式总结

适配器模式：将一个类的接口转换为客户希望的另外一个接口。适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。
想使用一个已经存在的类，而它的接口不符合要求，或者希望创建一个可以复用的类，该类可以与其他不相关的类或不可预见的类协同工作。适配器模式可以让这些接口不同的类通过适配后，协同工作。

桥接模式：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。
如果继承体系中，有两个甚至多个方向的变化，那么就解耦这些不同方向的变化，通过对象组合的方式，把两个角色之间的继承关系改为组合的关系，从而使这两者可以应对各自独立的变化。

组合模式：将对象组合成树形结构以表示部分-整体的层次结构，组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
组合模式使得用户可以忽略单个对象和组合对象的不同，使用户可以一致地使用组合结构和单个对象。任何用到基本对象的地方都可以使用组合对象。

装饰模式：动态给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰模式相比生成子类更加灵活。
通过装饰的方式，可以灵活，以动态，透明的方式给单个对象添加职责，并在不需要时，撤销相应的职责。

外观模式：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。

类之间的耦合越弱，越有利于复用，一个处在弱耦合的类被修改，不会对有关系的类造成波及。如果两个类不必彼此直接通信，那么就不要让这两个类发生直接的相互作用。

在外观模式中，让一个软件的子系统间的通信和相互依赖关系达到最小，而具体办法就是引入一个外观对象，它为子系统间提供了一个单一而简单的屏障。

通常软件系统的三层或N层架构，层与层之间的分离就是外观模式的体现。

享元模式：为运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
对象使得内存占用过多，而且如果都是大量的重复对象，那么就是资源的极大浪费，享元模式就是对重复对象的共享。

代理模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

代理与外观的主要区别在于，代理对象代表一个单一对象，而外观对象代表一个子系统。

代理的客户对象无法直接访问目标对象，由代理提供对单独的目标对象的访问控制，而外观的客户对象可以直接访问子系统中的各个对象，但通常由外观对象提供对子系统各元件功能的简化的共同层次的调用接口。

代理模式与适配器模式都是属于一种衔接性质的功能。
代理是一种原来对象的代表，其他需要与这个对象打交道的操作都是和这个代表交涉。
适配器则不需要虚构出一个代表着，只需要为应付特定使用目的，将原来的类进行一些组合。

行为型模式一

观察者模式：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
目标和观察者之间不是紧密耦合的，它们可以属于一个系统中的不同抽象层次，目标仅仅知道它有一系列的观察者，每个观察者实现的Observer的简单接口，观察者属于哪一个具体类，目标是不知道的。

模板方法模式：定义一个操作的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中，模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
代码重复是编程中最常见，最糟糕的坏味道，如果我们在一个以上的地方看到相同的程序结构，那么可以肯定，设法将它们合而为一，程序就会变好。
完全相同的代码当然存在明显的重复，而微妙的重复会出现在表面不同但是本质相同的结构或处理步骤。
模板方法模式由一个抽象类组成，这个抽象类定义了需要覆盖的可能有不同实现的模板方法，每个从这个抽象类派生的具体将为此模板提供新方法。

命令模式：将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；可以对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。
将请求发生者和具体实现者分离。将调用操作的对象与知道如何实现该操作的对象解耦，具体的实现者可以做很多事情，如可以在不同的时刻指定，排列和执行请求，可以将操作前的状态存储起来，以便支持取消重做的操作，还可以记录整个操作的日志，还可以支持事务。
利用命令模式分离请求者和实现者，是最明智的选择。

状态模式：允许一个对象在其内部状态改变时，改变它的行为，让对象看起来似乎修改了它的类。
状态模式中把决定状态转移的逻辑放在了各个状态子类之间，由于所有与状态相关的代码都存在于某个状态子类中，所以通过定义新的子类可以很容易的增加新的状态和转换。

职责链模式：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。
有多个对象可以处理一个请求，哪个对象处理该请求事先并不知道，要在运行时刻自动确定。最好的方法就是让请求的发送方和具体处理者分离，让客户在不明确指定接受者的情况下，提交一个请求，然后由所有能处理这请求的对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。

MVC模式，MVC是一种多种模式的综合应用，是一种架构模式。
MVC是包括三类对象，Model是应用对象，View是它在屏幕上的表示，Controller定义用户界面对用户输入的响应方式。如果不用MVC模式，则用户界面设计往往将这些对象混为一起，而MVC则将它们分离以提高灵活性和复用性。

行为型模式二

解释器模式：给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。
如果一种特定类型的问题发生的频率足够高，那么就可以考虑将该问题的各个实例表述为一个简单语言中的句子，也就是说，通过构建一个解释器，该解释器解释这些句子来解决该问。

中介者模式：用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。
面向对象设计鼓励将行为分布在各个对象中，这种分布可能会导致对象将有许多连接。也就是说，有可能每一个对象都需要知道其他许多对象。对象间的大量相互连接使得一个对象似乎不太可能在没有其他对象的支持下工作，这对于应对变化是不利的，任何较大的改动都很困难。
中介者模式将集体行为封装一个单独的中介者对象来避免这个问题，中介者负责控制和协调一组对象间的交互。中介者充当一个中介以使组中的对象不再相互显式引用。这些对象仅知道中介者，从而减少了相互连接的数目。

访问者模式：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
访问者增加具体的Element是困难的，但增加依赖于复杂对象结构的构件的操作就会变得容易。仅需增加一个新的访问者即可在一个对象结构上定义一个新的操作。

策略模式：定义一系列算法，把它们一个个的封装起来，并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。
继承提供了一种支持多种算法或行为的方法。可以直接生成一个类A的子类B，C，D，从而给它以不同的行为。但这样会将行为硬性编制到父类A当中，而将算法的实现与类A的实现混合起来。从而使得类A难以理解，难以维护和难以扩展，而且还不能动态地改变算法。
策略模式将算法封装在独立的策略Strategy类中，使得你可以独立于其类A改变它。使它易于切换，易于理解，易于扩展。

备忘录模式：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。
使用备忘录可以避免暴露一些只应由对象A管理却又必须存储在对象A之外的信息。备忘录模式把可能很复杂的对象A的内部信息对其他对象屏蔽起来，从而保持了封装边界。

迭代器模式：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不需暴露该对象的内部表示。
迭代器模式的关键思想是对列表的访问和遍历从列表对象中分离出来并放入一个迭代器对象中，迭代器类定义了一个访问该列表元素的接口。迭代器对象负责跟踪当前 的元素，并且知道哪些元素已经遍历过了。

总结

面向对象设计模式体现的就是抽象的思想，类是对对象的抽象，抽象类是对类的抽象，接口是对行为的抽象。