设计模式-行为型模式


1)策略(Strategy)模式:定义了一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以相互替换,且算法的改变不会影响使用算法的客户。

2)模板方法(Template Method)模式:定义一个操作中的算法骨架,将算法的一些步骤延迟到子类中,使得子类在可以不改变该算法结构的情况下重定义该算法的某些特定步骤。

3)观察者(Observer)模式:多个对象间存在一对多关系,当一个对象发生改变时,把这种改变通知给其他多个对象,从而影响其他对象的行为。
4)迭代器(Iterator)模式:提供一种方法来顺序访问聚合对象中的一系列数据,而不暴露聚合对象的内部表示。
5)职责链(Chain of Responsibility)模式:把请求从链中的一个对象传到下一个对象,直到请求被响应为止。通过这种方式去除对象之间的耦合。

6)  命令(Command)模式:将一个请求封装为一个对象,使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。
7)状态(State)模式:允许一个对象在其内部状态发生改变时改变其行为能力。

8)  备忘录(Memento)模式:在不破坏封装性的前提下,获取并保存一个对象的内部状态,以便以后恢复它。


9)访问者(Visitor)模式:在不改变集合元素的前提下,为一个集合中的每个元素提供多种访问方式,即每个元素有多个访问者对象访问。

10)中介者(Mediator)模式:定义一个中介对象来简化原有对象之间的交互关系,降低系统中对象间的耦合度,使原有对象之间不必相互了解。

11)  解释器(Interpreter)模式:提供如何定义语言的文法,以及对语言句子的解释方法,即解释器。
 

设计模式-行为型模式_第1张图片

行为型模式关注的是各个类之间的相互作用,将职责划分清楚,使得我们的代码更加地清晰。

1.策略模式(常用,需要掌握)

策略模式的含义:定义一系列可互相替换的算法,并且每个算法独立封装,然后在运行的时候动态替换。

策略模式的核心:一个抽象+多个具体的实现,策略持有类要持有实现类的集合(要用抽象类替代),程序调用时根据类型去策略持有类中找到对应的实现类,然后调用实现类的具体方法。

主要解决:在有多种算法相似的情况下,使用 if...else 所带来的复杂和难以维护。

何时使用:一个系统有许多许多类,而区分它们的只是他们直接的行为。

如何解决:将这些算法封装成一个一个的类,任意地替换。

关键代码:实现同一个接口。

安卓中的源码实现 动画Interpolator(差值器)继承BaseInterpolator,BaseInterpolator 实现Interpolator接口,而Interpolator又继承于TimeInterpolator接口

2.模板模式(不常用,了解即可)

定义:定义一个操作中算法的骨架,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算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。

通俗点的理解就是 :完成一件事情,有固定的数个步骤,但是每个步骤根据对象的不同,而实现细节不同;就可以在父类中定义一个完成该事情的总方法,按照完成事件需要的步骤去调用其每个步骤的实现方法。每个步骤的具体实现,由子类完成。

3. 观察者模式(常用,需要掌握) 

定义: 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。

主要解决:一个对象状态改变给其他对象通知的问题,而且要考虑到易用和低耦合,保证高度的协作。

何时使用:一个对象(目标对象)的状态发生改变,所有的依赖对象(观察者对象)都将得到通知,进行广播通知。

如何解决:使用面向对象技术,可以将这种依赖关系弱化。

关键代码:在抽象类里有一个 ArrayList 存放观察者们。

1) 抽象被观察者角色(Subject)   //也就是一个抽象主题
它把所有观察者对象的引用保存在一个集合中,每个主题都可以有任意数量的观察者。
向主题提供一个接口,可以增加和删除观察者角色。
一般用一个抽象类或接口来实现。
2) 抽象观察者角色(Observer)
为所有的具体观察者定义一个接口,在得到主题通知时更新自己。
3) 具体被观察者角色(ConcernSubject)
也就是一个具体的主题,在集体主题的内部状态改变时,所有登记过的观察者发出通知。
4) 具体观察者角色(ConcernObserver)
实现抽象观察者角色所需要的更新接口,使本身的状态与主题的状态相协调

安卓源码中实现:LiveData, RxLife等

4. 迭代器模式(常用,需要掌握)

定义:提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无须暴露该对象的内部表示。

简单来说,不同种类的对象可能需要不同的遍历方式,我们对每一种类型的对象配一个迭代器,最后多个迭代器合成一个。

主要解决:不同的方式来遍历整个整合对象。

何时使用:遍历一个聚合对象。

如何解决:把在元素之间游走的责任交给迭代器,而不是聚合对象。

关键代码:定义接口:hasNext, next。

应用实例:JAVA 中的 iterator。

5 责任链模式(常用,需要掌握)

定义:如果有多个对象有机会处理请求,责任链可使请求的发送者和接受者解耦,请求沿着责任链传递,直到有一个对象处理了它为止。

主要解决:职责链上的处理者负责处理请求,客户只需要将请求发送到职责链上即可,无须关心请求的处理细节和请求的传递,所以职责链将请求的发送者和请求的处理者解耦了。

何时使用:在处理消息的时候以过滤很多道。

如何解决:拦截的类都实现统一接口。

安卓源码中的实现okhttp的拦截器

6.命令模式(不常用,了解即可)

定义:将一个请求封装为一个对象,使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象进行沟通,这样方便将命令对象进行储存、传递、调用、增加与管理。

意图:将一个请求封装成一个对象,从而使您可以用不同的请求对客户进行参数化。

主要解决:在软件系统中,行为请求者与行为实现者通常是一种紧耦合的关系,但某些场合,比如需要对行为进行记录、撤销或重做、事务等处理时,这种无法抵御变化的紧耦合的设计就不太合适。

何时使用:在某些场合,比如要对行为进行"记录、撤销/重做、事务"等处理,这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下,如何将"行为请求者"与"行为实现者"解耦?将一组行为抽象为对象,可以实现二者之间的松耦合。

如何解决:通过调用者调用接受者执行命令,顺序:调用者→接受者→命令。

7. 状态模式(不常用,了解即可)

定义: 在状态模式中,我们创建表示各种状态的对象和一个行为随着状态对象改变而改变的 context 对象。

简单理解,一个拥有状态的context对象,在不同的状态下,其行为会发生改变。

意图:允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为,对象看起来好像修改了它的类。

主要解决:对象的行为依赖于它的状态(属性),并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为。

何时使用:代码中包含大量与对象状态有关的条件语句。

如何解决:将各种具体的状态类抽象出来。

关键代码:通常命令模式的接口中只有一个方法。而状态模式的接口中有一个或者多个方法。而且,状态模式的实现类的方法,一般返回值,或者是改变实例变量的值。也就是说,状态模式一般和对象的状态有关。实现类的方法有不同的功能,覆盖接口中的方法。状态模式和命令模式一样,也可以用于消除 if...else 等条件选择语句。

8.  备忘录模式(不常用,了解即可)

定义: 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,以便以后当需要时能将该对象恢复到原先保存的状态。该模式又叫快照模式。

备忘录模式是一种对象行为型模式,其主要优点如下。

  • 提供了一种可以恢复状态的机制。当用户需要时能够比较方便地将数据恢复到某个历史的状态。
  • 实现了内部状态的封装。除了创建它的发起人之外,其他对象都不能够访问这些状态信息。
  • 简化了发起人类。发起人不需要管理和保存其内部状态的各个备份,所有状态信息都保存在备忘录中,并由管理者进行管理,这符合单一职责原则。

其主要缺点是:资源消耗大。如果要保存的内部状态信息过多或者特别频繁,将会占用比较大的内存资源。

9.  访问者模式(不常用,了解即可)

定义:将作用于某种数据结构中的各元素的操作分离出来封装成独立的类,使其在不改变数据结构的前提下可以添加作用于这些元素的新的操作,为数据结构中的每个元素提供多种访问方式。它将对数据的操作与数据结构进行分离。

访问者(Visitor)模式是一种对象行为型模式,其主要优点如下。

  1. 扩展性好。能够在不修改对象结构中的元素的情况下,为对象结构中的元素添加新的功能。
  2. 复用性好。可以通过访问者来定义整个对象结构通用的功能,从而提高系统的复用程度。
  3. 灵活性好。访问者模式将数据结构与作用于结构上的操作解耦,使得操作集合可相对自由地演化而不影响系统的数据结构。
  4. 符合单一职责原则。访问者模式把相关的行为封装在一起,构成一个访问者,使每一个访问者的功能都比较单一。

访问者(Visitor)模式的主要缺点如下。

  1. 增加新的元素类很困难。在访问者模式中,每增加一个新的元素类,都要在每一个具体访问者类中增加相应的具体操作,这违背了“开闭原则”。
  2. 破坏封装。访问者模式中具体元素对访问者公布细节,这破坏了对象的封装性。
  3. 违反了依赖倒置原则。访问者模式依赖了具体类,而没有依赖抽象类。

10.中介者模式(不常用,了解即可)

定义:定义一个中介对象来封装一系列对象之间的交互,使原有对象之间的耦合松散,且可以独立地改变它们之间的交互。中介者模式又叫调停模式,它是迪米特法则的典型应用。

中介者模式是一种对象行为型模式,其主要优点如下。

  1. 降低了对象之间的耦合性,使得对象易于独立地被复用。
  2. 将对象间的一对多关联转变为一对一的关联,提高系统的灵活性,使得系统易于维护和扩展。

其主要缺点是:当同事类太多时,中介者的职责将很大,它会变得复杂而庞大,以至于系统难以维护。

11.解释器模式(不常用,了解即可)

是一种按照规定语法进行解析的模式,现实项目中用得较少。 给定一门语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,该解释器使用该表示来解释语言中的句子。

优点
解释器是一个简单语法分析工具,最显著的特点就是拓展性。例如:添加一个运算符号的语法解释只需要添加一个类

缺点
引起类的膨胀。每个语法都要产生一个类,语法规则复杂时,可能产生大量类文件
采用递归调用,调试不便。
效率问题。由于使用了大量的循环和递归,当表达式过长且复杂时,可能出现效率问题。
应用场景
重复发生的问题。例如:多个应用服务器每天会产生大量的日志,数据要素相同但日志格式不同,这种情况就可以使用解释器模式,
一个简单语法需要解释的场景。期望使用一种(例如:符号)形式描述复杂逻辑,且类间还要进行递归调用的场景,可以考虑使用。

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