3 行为模式

3.1 责任链模式

将一个请求的发送者和接收者解耦,让多个对象都有机会处理请求。将接收请求的对象连接成一条链,并且沿着这条链传递请求,直到有一个对象能够处理它为止。


设计的时候, 不一定哪个对象处理数据, 如果不处理, 则把数据递交给自己记录的后一个对象.

链是运行的时候动态确定的. 链上的每一个对象都不知道全链的结构, 只知道自己的后一个

缺点: 处理时间过长; 没有明确接收者, 有可能无法响应; 建立不当会循环

3.2 命令模式

将一个请求封装成对象, 发送请求的对象只需要知道如何发送请求, 不需要知道如何完成的.

角色:
抽象命令类: 声明了execute()接口
具体命令类: 继承自抽象命令类, 实现了execute(), 实现的时候就是调用了接受者的action()
调用者: 抽象命令类聚合形成了调用者
客户端: 调用调用者, 注意客户端不和具体命令类打交道
接受者

客户端持有一个抽象命令类指针和调用者, 抽象命令类指针可以指向具体命令类, 然后传入给调用者, 然后只要执行调用者的命令即可.


优点: 命令请求者和接收者解耦; 新命令的加入符合开闭原则

缺点: 如果有过多的具体命令, 则创建过多的类

3.3 解释器模式

适用于构造一种文法

角色:
抽象表达式

终结符表达式: 不能再分解的基本语言单位

非终结符表达式: 非终结符表达式可以含有终结符表达式

环境类: 存储上下文, 比如一些全局信息或者环境信息, 比如输入的表达式, 输出的结果

比如一个二进制运算器:

终结符表达式: 数字或者运算符两个类
非终结符表达式: 含有一个运算符和一个左抽象表达式和一个右抽象表达式

3.4 迭代器模式

目的: 为了遍历一个有很多实例的集合

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又不暴露该对象的内部表示。

抽象迭代器: 声明了first, next, currentItem等接口

具体迭代器: 实现抽象的接口

抽象聚合类: 声明一个创建迭代器的接口, 其实是一个抽象迭代器的工厂模式. 同时也管理所有实例

具体聚合类: 实现抽象聚合类


优点: 聚合类的功能单一

缺点: 聚合类和迭代器相互包含引用, 类的个数是成对增加的

3.5 中介模式

原来多对多的关系, 通过中介之后, 变成了两对一对多的关系

image.png

缺点: 中介会变得逐渐复杂, 中间有大量和个体的交互细节

例子: 中国进入WTO; 聊天室

有什么好处吗? 结构更加清晰. 但是如果出现了多对多的关系, 那么首先考虑的应该是是不是设计有问题, 而不是着急放中介模式.

3.6 备忘录模式

记录了某些阶段的状态(撤销列表, git版本控制)

在不破坏封装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,这样可以在以后将对象恢复到原先保存的状态。

角色:
原发器: 一个需要记录状态的类, 内部存储一个备忘录指针, 持有createMemento和restoreMemento()方法

Memento: 存储原发器的内部状态, 设计一般参考原发器, 因为要记录原发器内部的各个成员变量的属性.注意, 一个Memento只记录一条记录.** 除了原发器, 谁也不能修改Memento**

负责人: 存储1~n个Memento


缺点: 内存消耗大, 一个状态就需要存储一个Memento

3.7 观察者模式

又称为发布订阅模式, 对象发生状态变化的时候, 素有依赖于他的对象都得到了通知并被自动更新. 但是双方不一定知道对方的细节

一个被观察者可以注册很多观察者

两种模式: 拉模式(类似epoll只是通知有事件), 和推模式(proactor, 通知的明明白白)

适用于广播通知类型

缺点: 如果循环引用....; 如果观察者多, 需要消耗大量时间

3.8 状态模式

状态模式将一个对象的状态从对象中分离出来,封装到专门的状态类中

允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它的类。

角色:
上下文类: 指原来的对象,持有一个抽象状态类的指针. (可以是上下文来实例具体状态, 也可以让具体状态类来决定转换到哪个状态)

抽象状态类: 声明一个接口, 封装和上下文类中一个特定状态相关的行为handle()

具体状态类: 实现具体状态的方法, 每一个具体状态有一个具体状态类


优点: 状态模式只给外部暴露了同一接口; 把某个具体状态相关的行为都封装进某个类中.

缺点: 状态模式增加了系统类的个数; 结构复杂(上下文类的哪些成员要放到状态类中..); 如果增加新的状态, 需要修改原来的状态代码, 不符合开闭原则

3.9 策略模式

定义一系列算法,将每一个算法封装起来,并让它们可以相互替换。策略模式让算法可以独立于使用它的客户而变化。

角色:

上下文类: 使用算法的客户端

抽象策略类: 声明算法的方法, 上下文类可以无差别的调用不同的方法

具体策略类: 实现具体的算法


优点: 符合开闭原则; 客户端也可以无差别的使用公共接口(里氏替换原则)

缺点: 客户端需要知道所有的策略;

3.10 模板方法模式

定义一个操作中的算法的框架,而将一些步骤延迟到子类中。模板方法模式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。

继承, 派生类复写基类方法都是模板方法模式

角色:

基类

派生类

3.11 访问者模式

表示一个作用于某对象结构中的各个元素的操作。访问者模式让用户可以在不改变各元素的前提下定义作用于这些元素的新操作。

角色:

抽象访问者: 声明了访问对象结构不同具体元素的方法, 这样可以知道要访问的对象结构

具体访问者: 实现具体的访问方法. 对于每一个具体元素, 都要有他的visit方法

抽象元素: 声明一个accept方法, 用于接受访问者的访问

具体元素: 实现accept

对象结构: 元素的集合, 持有所有的抽象元素, 也有一个accept方法, 会遍历访问所有的元素

增加访问者的时候, 符合开闭原则; 增加数据结构的时候, 需要修改对象结构, 也需要修改访问者, 不符合开闭原则.

用于: 一个复杂的对象结构, 有不同的访问者对其有不同的操作, 则可以使用访问者模式.


优点: 增加新的访问者很快; 被访问元素集中在一个对象结构中, 职责清晰

缺点: 增加新的元素困难, 要修改抽象访问者和所有具体访问者; 破坏了封装性, 元素要暴露自己的内部状态和操作给访问者

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