EBU6304 Software Engineering 知识点总结_6 项目管理_下 Design Patterns

Design Patterns

Decorator Design pattern

用于扩展系统功能的装饰模式。

比如我们有一个鸭子类，可以调用其鸭子叫的方法。我们初始化了一个鸭子对象，如何统计这个对象叫了几次，也就是其鸭子叫方法被调用了几次？记住OCP原则不允许我们直接修改鸭子类。

我们可以用一个计数类来把鸭子类包住。

装饰模式实现一个接口，接口中的方法通过该变量的同一个参数去调用同一个方法，比如本例中是鸭子呱呱的计数，每次调用++。

Adapter design patterns

这个例子包括了几个原则：

1. 首先不同接口功能尽量分开，ISP，也就是说鸭子叫和计数不要写一个方法里。
2. 不能直接修改类，OCP。
3. 如果想鸭子叫同时计数，直接调用包装类即可，DRY。
4. GooseAdapter 只访问了 Goose 的 honk 方法而不是对其完全访问，DIP。这里如果改成继承的子类，就有全部访问权了。

Wrapper design patterns

Wrapper 模式包括 decorator 和 adapter。decorator 主要是外面的包裹类和里面的类都实现一个接口，比如上例的鸭子嘎嘎。adapter 是内部类不需实现。

Immutable View：前面提过java引用的问题，比如两个变量引用同一个对象，一改都改。这样就相当于有引用的时候，该目标对象完全暴露出来了。在wrapper里我们可以限制包装类：禁止修改对象，修改则抛出异常。

Composite Design Pattern

包装了一个集合。

Observer Pattern

比如看到绿灯汽车知道该走了，这种观察者一个变量改变影响其他变量的实现。

java是提供了observable的api的，当对应变量值改变时触发函数。

不过这种写法违反了OCP，因为我们修改了dogbot让他主动实现observer的update。我们可以采用decorator design 方法。

如果dogbots是一个接口，dogwatcher 可以实现计数功能，还可以在文件，在gui中实现dogbots，实现集合的dogbots，两者代码几乎是分离的。

我们先用一个ObservableDogBot类继承Observable，且实现未完成的dogbots，然后写一个dogreporter实现observer。最后rover.addObserver(reporter1);

Factory Methods

如果我们设定饥饿值大于6的狗要被构造为greedyDogBot是普通狗的子类，那么PlainDogBot和greedyDogBot都直接提供出来构造方法不太好。可以通过一个构造类来判断需要返回什么对象。

这个构造方法可以返回接口类，但是实际方法里返回的都是实现了接口类的具体类，这样可以隐藏返回类类型：

工厂类甚至自己可以包装好类然后送回来一个包装类：

当然工厂方法除了静态的，也可以是非静态的工厂对象。我们可以利用不同的工厂对象包装不同的包装类，这样还能进一步隐藏返回对象的一些信息。

比如下一个例子中，spy狗多一个watcher。我们用多态方法初始化两个 Dog Factory，但是一个是实际SpyDogFactory类型的，一个实际是PlainDogFactory类型的，因此两者调用makeDogBot的时候会返回不同的狗。

像计数等额外包装功能，我们也可以不用“先用一个计数类包装普通类，再用工厂类包装计数类”，而是把计数内容包装在工厂类里。

Singleton Design Pattern

构造方法不一定返回必须是新创建的对象，工厂类里可以返回已有的对象。

注意LSP原则。

Object Pool Design Pattern

对象池模式，保留一个对象列表，在需要的时候返回一个特定对象。

Strategy Design Pattern

选择要执行的策略。

上图是狗执行几次action的函数。我们也可以利用重写的Comparator实现条件结构，比如比较ab两狗叫了几次，叫的少的补差。

State Design Pattern

可以改变对象的状态类型。

下面改变的几个类型都是accountState抽象类的实现类，通过多态的方式初始化。

Bridge Design Pattern

解耦思想。比如我们需要12种颜色的画笔，可以选择12根固定颜色的蜡笔，或者1根毛笔和12种颜料。毛笔的例子就很好地解耦了画笔和颜色。

例子来源：处理多维度变化——桥接模式（一）_LoveLion的博客-CSDN博客

下例：求父子交集。

Flyweight Pattern

将那些大量的，具有很多内部状态而外部状态很少的对象进行共享，可以以类似缓存的方式共享。

概念来源：精读《设计模式 - Flyweight 享元模式》 - 知乎 (zhihu.com)