初识设计模式

设计模式的好处

1. 重用代码
2. 让代码更容易被他人理解
3. 保证代码可靠性

六大原则

SOLID（稳定的）：首字母排序，34重复只取一个

1. 单一职责原则（Single Responsibility Principle）

   一个接口或者类只能有一个职责，它就负责一件事情

2. 开闭原则（Open Close Principle）

​ 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。想要达到这样的效果，需要使用接口和抽象类。

3. 里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）

​ 任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。只有当派生类可以替换掉基类，且软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用。

4. 迪米特法则，又称最少知道原则（Law of Demeter）

   一个实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

5. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

   使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好，从而降低类之间的耦合度。

6. 依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）

​ 针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

23个类别

1. 创建型（5个）：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。
   • 单例模式
   • 工厂模式
   • 抽象工厂模式
   • 建造者模式
   • 原型模式
2. 结构型（7个）：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
   • 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
3. 行为型（11个）：这些设计模式特别关注对象之间的通信。
   • 策略模式
   • 模板方法模式
   • 观察者模式
   • 迭代器模式
   • 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

重要模式详述

工作中，掌握它们就够了

工厂模式

1. 概述：我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类。主要解决接口选择的问题。
2. 优点：
   • 一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了
   • 扩展性高，如果想增加一个产品（已有抽象产品），只要增加具体产品，修改工厂类就可以
   • 屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口
3. 缺点：
   • 每次增加一个产品时（没有抽象产品），都需要增加一个接口，具体产品类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖
4. 跑代码的一些想法：
   • 一个接口，一个工厂，不同类型实现接口，工厂返回不同类型的对象
   • 可以应用在一个电脑工厂，处理器作为接口
   • ShapeFactory是工厂角色，Shape是抽象产品角色，三种形状是具体产品角色

单例模式

1. 概述：一是某个类只能有一个实例；二是它必须自行创建这个实例；三是它必须自行向整个系统提供这个实例。主要解决一个全局使用的类频繁地创建与销毁，节约系统资源。

2. 优点：

   • 在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例。如：学校官网只有一个页面，只需一个对象
   • 避免对资源的多重占用，如：写文件操作

3. 缺点：

   • 没有接口，不能继承
   • 与单一职责原则冲突，因为这个类要实现管理自己的生命周期，包括初始化和回收等。

4. 跑代码的一些想法：

   • 先自己创建对象，提供一个获取该唯一对象的方法
   • 用private修饰构造函数，这样就不能被实例化
   • 懒汉和饿汉，懒汉-只有别人向它要对象才实例化，饿汉-类初始化时就实例化

建造者模式

1. 概述：使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。分而治之，便于维护。

2. 优点：

   • 建造者独立，易扩展
   • 便于控制细节风险

3. 缺点：

   • 产品必须有共同点，范围有限制
   • 如内部变化复杂，会有很多的建造类

4. 跑代码的一些想法：

   • 每个实体都定义成一个类，类的数量是指数级增长，太多了

适配器模式

1. 概述：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本因为版本不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。

2. 优点：

   • 可以让任何两个没有关联的类一起运行
   • 提高了类的复用
   • 增加了类的透明度
   • 灵活性好

3. 缺点：

   • 过多地使用适配器，会让系统非常零乱，不易整体进行把握。比如，明明看到调用的是 A 接口，其实内部被适配成了 B 接口的实现，一个系统如果太多出现这种情况，无异于一场灾难。因此如果不是很有必要，可以不使用适配器，而是直接对系统进行重构
   • 由于 JAVA 至多继承一个类，所以至多只能适配一个适配者类，而且目标类必须是抽象类

装饰器模式

1. 概述：允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。

2. 优点：

   • 装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，可以动态扩展一个实现类的功能

3. 缺点：

   • 多层装饰比较复杂

代理模式

1. 概述：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

2. 优点：

   • 职责清晰
   • 高扩展性
   • 智能化

3. 缺点：

   • 由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象，因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢
   • 实现代理模式需要额外的工作，有些代理模式的实现非常复杂

策略模式

1. 概述：一个类的行为或其算法可以在运行时更改。

2. 优点：

   • 算法可以自由切换
   • 避免使用多重条件判断
   • 扩展性良好

3. 缺点：

   • 策略类会增多
   • 所有策略类都需要对外暴露