大话设计模式概述笔记

 第一章、计算器——简单工厂模式

• 面向对象：可维护、可复用、可扩展、灵活性好
• 业务封装：业务逻辑与界面逻辑分开，让它们的耦合 度下降
• 面向对象三大特性：封装，继承，多态
• URL类图：注意前面的符号，“+”表示public，“-”表示 private，“#”表示protected
• 继承、接口、关联、聚合、合成（组合）、依赖
• 简单工厂模式可以解决对象的创建问题

第二章、商场促销——策略模式

• 策略模式（Strategy）：它定义了算法家族，分别封装起来，让它们之间可以互 相替换，此模式让算法的变化不会影 响到算法的客户。
• 策略模式是一种定义一系列算法的方法，从概念上来看，所有这些算法完成的都是相同的工 作，只是实现不同，它可以以相同的 方式调用所有的算法，减少了各种算法类与使用算法类之间的耦合。
• 策 略模式的Strategy类层次为Context定义了一系列的可供重用的算法或行为。继承有助于析取出这些算法中的公共功能。
• 策 略模式的优点是简化了单元测试， 因为每个算法都有自己的类，可以通过自己的接口单独测试。
• 当不同的行为堆砌在一个类中时，就很难避免使用条件语句来选择合适的行为。 将这些行为封装在一个个独立的Strategy类中，可以在使用这些行为的类中消除条件语句。
• 策 略模式就是用来封装算法的， 选择所用具体实现的 职责由客户端对象承 担，并转给策 略模式的Context对 象。

第三章、拍摄UFO——单一职责原则

• 单一职责原则：就一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。
• 如 果一个类承担的职责过多，就等于把这些职责耦合在一起，一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类完成其他职能的能力。这种耦合会导致脆弱的设计，当变化发 生时，设计会遭受到意想不到的破坏。
• 软件设计真正要做的许多内容，就是发现职责并把那些职责相互分离。
• 如 果你能够想到多于一个的动机去改变一个类，那么这个类就具 有多于一个的 职责。

第四章、考研求职两不误——开放-封闭原则

• 开放-封闭原则：就是说软件实体（类、模 块、函数等等）应该可以扩展， 但是不可修改。 两个特征，对于扩展是开放的， 对于更改是封闭的。
• 怎 样的设计才能面对需求的改变却可以 保持相对稳定，从而使得系统可以在第一个版本以后不断推出新的版本呢？
• 设计的时候，尽量让这个类足够好， 写好了就不要去修改了，如果新需求来，我们增加一些类就完事了，原来的代码能不动则不动。
• 无论模块多么的“封闭”，都会存在一些 无法对之封闭的变化。既然不可能完全封闭，设计人员必须对于他设计的模块应该对哪种变化封闭做出选择。他必须先猜测出最有可能发生的变化种类，然后构造抽象来隔离那些变化。
• 在 我们最初编写代码时，假设变化不会发生。当变化发生时，我们就创建抽象来隔离以后发生的同类变化。
• 面对需求，对程序的改动是通 过增加新代码进 行的，而不是更改现有的代码。

第五章、会修电脑不会修收音机？——依赖倒转原则

• 依赖倒转原则：抽象不应该依赖细节，细节应该依赖于抽象；针对接口编程，不要对实现编程。A. 高层模块不应该依赖低层模块。两个都应该依赖抽象。B. 抽象不应该依赖细节。细节应该依赖 抽象。
• 里氏替换原则：子类型必须能够替换掉它们的父类型。
• 只 有当子类可以替换掉父类，软件单位的功能不受到影响时，父类才能真正被复用，而子类也能够在父类的基础上增加新的行为。
• 由 于子类型的可替换性才使得使用父类类型的模块在无需修改的情况下就可以扩展。
• 依赖倒转其实可以说是面向对象设计的标志，如果编写时考虑的都是 如何针对抽象编程而不是针对细节编程，即程序中所有的依赖关系都是终止于抽象类或者接口，那就是面向对象的设计，反之就是过程化的设计了。

第六章、穿什么有这么重要？——装饰模式

• 动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说， 装饰模式比生成子类更为灵活。
• 装饰模式是利用SetComponent来对对象进行包装的。
• 每 个装饰对象的实现就 和如何使用这个对象分 离开了，每个装饰对象只关心自己的功能，不需要关心如何被添加到对象链当中。
• 装饰模式是为已有功能动态地添加更多功能的一种方式。
• 当 系统需要新功能的时候，是向旧的类 中添加新的代码，在主类中加入了新的字段，新的方法和新的逻辑，从而增加了主类的复杂度；而装饰模 式却提供了一个非常好的解决方案，它把每个要装饰的功能放在单独的类中，并让这个类包装它所要装饰的对象，因为， 当需要执行特殊行为时，客户代码就可以在运行时根据需要有选择的、按顺序地使用装饰功能包装对象了。
• 优点：把类中的装饰功能从类中 搬移去除，这样可以简化原有的类； 有效地把类的核心职责和装饰功能区分开了。而且可以去除相关类中重复的装饰逻辑。

第七章、为别人做嫁衣——代理模式

• 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。
• 应 用场合：第一、远程代理， 也就是为了一个对象在不同的地址空间提供局部代表。这样可以隐藏一个对象存在于不同地址空间的事实（调用WebService）； 第二、虚拟代理， 是根据需要创建开销很大的对象。通过它来存放实例化需要很长的时间的真实对象（浏览网页，文字先下，图片后下，使用代理）；第三、安全代理，用来控制真实对象 访问时的权限； 第四、智能指引， 是指当调用真实的对象时，代理处理 另外一些事。
• 代理就是真实对象的代表。

第八章、雷锋依然在人间——工厂方法模式

• 简单工厂模式的最大优点在于工厂类中包含了必要的逻辑判断，根据客户端的 选择条件动态实例化相 关的类，对于客户端来说，去除了与具体产品中的依赖。
• 工厂方法模式：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工 厂方法使一个类的实例化延迟到其子 类。
• 工厂方法模式实现时，客户端需要决定实例化哪一个工厂来实现运算类，选择判断的问题还是存在的，也就 是说，工厂方法把简单工厂的内部逻 辑判断移到了客户端代码来进行。你想要加功能，本来是改工厂类，而现在是修改客户端。

第九章、简 历复印——原型模式

• 原型模式：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
• 原 型模式其实就是从一个对象再创建另 外一个可定制的对象，而且不需知道任何创建的细节。
• 一般在初始化的信息不发生变化的情况 下，克隆是 最好的办法。这既隐藏了对象创建的细节，又对性能是大大的提高。
• MemberwiseClone()方法是这样，如果字段是值类型的，则对该字段 执行逐位复制， 如果字段是引用类型， 则复制引用但 不复制引用的对象；因此，原始对象 及其复本引用同一对象。
• “浅复制”，被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而所有的对其他对象的 引用都仍然指向原来的对象，所以我们需要把要复制的对象所引用的对象都复制一遍，这种方式就是“深复制”，深复制把引用对象的 变量指向复制过的新对象，而不是原有的被引用的对象。

第十章、考题抄错会做也白搭——模版方法模式

• 我 们既然用了继承，并且肯定这个继承有 意思，就应该要成为子类的模板， 所有重复的代码都 应该要上升到父类去， 而不是让每个子类都去重复。
• 当 我们要完成在某一细节层次一致的 一个过程或一系列步骤，但其个别步 骤在更详细的层次上的实现可能不同时，我们通常考虑用模板方法模式来处理。
• 模板方法模式：定义一个操作中的算法 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一个算 法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
• 模板方法模式是通过把不变行为搬移到超类，去除子类中的重复代码来体现 它的优势。
• 模板方法模式就是提供了一个很好的代码复用平台。
• 当不变的和可变的行为在方法的子类实现中混合在一起的时候， 不变的行为就会在子类中重复出现。我们通过模板方法模式把这些行为搬移到单一的地方，这样就帮助子类摆脱重复的不变行为的纠缠。

第十一章、无熟人难办事？——迪米特法则

• 迪米特法则也叫最少知识原则：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交互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话，可以通过第三者转发这个调用。
• 首先强调的前提是在类的结构设计上，每一个类都应当尽量降低成员的访问权限。
• 迪米特法则其根本思想，是强调了类之间的松耦合。
• 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。
• 信息的隐藏促进了软件的复用。

第十二章、牛市股票还会亏钱？——外观模式

• 外观模式：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，此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。
• 它完美的体现了依赖倒转原则和迪米特法则的思想，所以是非常常用的模式之一。
• 首先，在设计初期阶段，应该要有意识的将不同的两个层分离，例如经典三层架构，数据访问层、业务逻辑层、表示层，他们层与层之间建立外观 Facade，这样可以为复杂的子系统提供一个简单的接口，使得耦合大大降低。
• 增加外观 Facade 可以提供一个简单的接口，减少它们之间的依赖。

第十三章、好菜每回味不同——建造者模式

• 建造者模式可以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，又叫生成器模式。
• 如果我们用了建造者模式，那么用户只需指定需要建造的类型就可以得到它们，而具体建造的过程和细节就不需知道了。
• 什么时候需要呢？主要用于创建一些复杂的对象，这些对象内部构建间的建造顺序通常是稳定的，但对象内部的构建通常面临着复杂的变化。
• 建造者模式的好处就是使得建造代码与表示代码分离，由于建造者隐藏了该产品时如何组装的，所以若需要改变一个产品的内部表示，只需要再定义一个具体的建造者就可以了。
• 建造者模式是在当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时适用的模式。

第十四章、老板回来，我不知道——观察者模式

• 观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。
• 将一个系统分割成一系列相互协作的类有一个很不好的副作用，那就是需要维护相关对象间的一致性。我们不希望为了维护一致性而使各类紧密耦合，这样会给维护、扩展和重用都带来不便。
• 当一个对象的改变需要同时改变其他对象的时候，而且不知道具体有多少对象有待改变时，我们考虑使用观察者模式。
• 一个抽象模型有两个方面，其中一方面依赖于另一方面，这时用观察者模式可以将这两者封装在独立的对象中使它们各自独立地改变和复用。
• 观察者模式所做的工作其实就是在解除耦合。让耦合的双方都依赖于抽象，而不是依赖于具体。从而使得各自的变化都不会影响另一边的变化。
• 事件委托：一个委托可以搭载多个方法，所有方法被依次唤起；委托对象所搭载的所有方法必须具有相同的原形和形式，也就是拥有相同的参数列表和返回值类型。

第十五章、就不能不换DB吗？——抽象工厂模式

• 工厂方法模式是定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。
• 抽象工厂模式，提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定他们具体的类。
• 最大的好处便是易于交换产品系列；它在具体的创建实例过程与客户端分离，客户端是通过它们的抽象接口操纵实例，产品的具体类名也被具体工厂的实现分离，不会出现在客户端代码中。
• 用简单工厂来改进抽象工厂（swtich case）
• 用反射+抽象工厂的数据访问程序
• 用反射+配置文件实现数据访问程序
• 所有在用简单工厂的地方，都可以考虑用反射技术来去除switch或if，解除分支判断带来的耦合。

第十六章、无尽加班何时休——状态模式

• 面向对象设计其实就是希望做到代码的责任分解。
• 状态模式，当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类。
• 状态模式主要解决的是当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂的情况。把状态的判断逻辑转移到表示不同状态的一系列类当中，可以把复杂的判断逻辑简化。
• 状态模式的好处是将与特定状态相关的行为局部化，并且将不同状态的行为分割开来。
• 将特定的状态相关的行为都放入一个对象中，由于所有与状态相关的代码都存在于某个ConcreteState中，所以通过定义新的子类可以很容易地增加新的状态和转换。
• 简单说就是消除了庞大的条件分支语句。
• 状态模式通过把各种状态转移逻辑分布到State的子类之间，来减少相互间的依赖。
• 什么时候使用呢？当一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为时，就可以考虑使用状态模式了。

第十七章、在NBA我需要翻译——适配器模式

• 适配器模式：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter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。
• 系统的数据和行为都正确，但接口不符时，我们应该考虑用适配器，目的是使控制范围之外的一个原有对象与某个接口匹配。适配器模式主要应用于希望复用一些现存的类，但是接口又与复用环境要求不一致的情况。
• 在双方都不大容易修改的时候再使用适配器模式适配。

第十八章、如果再回到从前——备忘录模式

• 备忘录：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。
• 要保存的细节给封装在了Memento中了，哪一天要更改保存的细节也不用影响客户端了。
• Memento模式比较适用于功能比较复杂的，但需要维护或记录属性历史的类，或者需要保存的属性只是众多属性中的一小部分时，Originator可以根据保存的Memento信息还原到前一状态。
• 如果在某个系统中使用命令模式时，需要实现命令的撤销功能，那么命令模式可以使用备忘录模式来存储可撤销操作的状态。
• 使用备忘录可以把复杂的对象内部信息对其他的对象屏蔽起来。

第十九章、分公司=一部门——组合模式

• 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。
• 需求中是体现部分与整体层次的结构时，以及你希望用户可以忽略组合对象与单个对象的不同，统一地使用组合结构中的所有对象时，就应该考虑用组合模式。
• 组合模式定义了包含基本对象和层次结构。基本对象可以被组合成更复杂的组合对象，而这个组合对象又可以被组合，这样不断地递归下去，客户代码中，任何用到基本对象的地方都可以使用组合对象了。
• 用户是不用关心到底是处理一个叶节点还是处理一个组合组件，也就用不着为定义组合而写一些选择判断语句了。
• 组合模式让客户可以一致的使用组合结构和单个对象。

第二十章、想走？可以！先买票——迭代器模式

• 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，而又不暴露该对象的内部表示。
• 一个聚合对象，而且不管这些对象是什么都需要遍历的时候，你就应该考虑用迭代器模式；为遍历不同的聚集结构提供如开始、下一个、是否结束、当前哪一项等统一的接口。
• 当你需要对聚集有多种方式遍历时，可以考虑用迭代器模式。
• 迭代器模式就是分离了集合对象的遍历行为，抽象出一个迭代器类来负责，这样既可以做到不暴露集合的内部结构，又可以让外部代码透明地访问集合内部的数据。

第二十一章、有些类也需计划生育——单例模式

• 所有类都有构造方法，不编码则系统默认生 成空的构造方法，若有显示定义的 构造方法，默认的构 造方法就会失效。
• 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。
• 通 常我们可以让一个全局变量使得一个对象被访问，但它不能防止你实例化多个对象。一个最好的办法就是，让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，并且它可以提供一个访问该实例的方法。
• 单例模式因为Singleton类封装它的唯一实例，这 样它可以严格地控制客 户怎样访问它 以及何时访问它。 简单地说就是对唯一实例的受控访问。

第 二十二章、手机软件何时统一——桥接模式

• 对象的继承关系是在编译时就定义好了，所以无法再运行时改变从父类继承的实现。子类 的实现与它的父类有非常紧密的依赖关系，以至于父类实现中的任何变化必然会导致子类发生变化。但你需要复用子类时，如果继承下来的实现不适合解决新的问 题，则父类必须重写或被其他更适合的类替换。这种依赖关系限制了灵活性并最终限制了复用性。
• 合 成/聚合复用原则，尽量使用合成/ 聚合，尽量不要使用类继承。
• 聚合表示一种弱的“拥有”关系，体现的是A 对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分；合成则是一种强的“拥有”关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样。
• 优 化使用对象的合成/聚合将有助于你保 持每个类被封装，并被集中在单个任务上。这样类和类继承层次会保持较小规模，并且不太可能增 长为不可控制的庞然大物。
• 在用继承时，一定要在是“is-a”的关系时再考虑使用，而不是任何时候都去使用。
• 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。
• 什 么叫抽象与它的实现分离，这并不是说，让抽象类与其派生类分离，因为这没有任何意义。实现指的是抽象类和它的派生类用来实现自己的对象。
• 实 现系统可能有多角度分类，每一种分类都有可能变化，那么就把这种多角度分离出来让它们独立变化，减少它们之间的耦合。
• 只 要真正深入地理解了设计原则，很多设计模式其实就是原则的应用而已，或许在不知不觉中就在使用设计模式了。

第二十三章、烤羊 肉串引来的思考——命令模式

• 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；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。
• 优 点：第一，它能较容易地设计一 个命令队列；第二，在需要的情况下，可以较容易地将命令记入日志；第三，允许接受请求的一方法决定是否要否决请求；第四，可以容 易的实现对请求的撤销和重做； 第五，由于加进新的具体命令类不影 响其他的类，因为增加新的具体命令类很容易。
• 最关键的优点就是命令模式把请求一个操作的对象与怎么执行一个操作的对象分割开。

第二十四章、加薪非要老总批？——职责链模式

• 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 个对象连成一条链， 并沿着这条链传递该 请求，直到有一个对象处理它为止。
• 职责链的好处：当客户提交一个请求时，请求是沿链传递直至有一个ConcreteHandler对象 负责处理它；接收者和发送者都没有 对方的明确信息，且链中的对象自己也并不知道链的结构。结果是职责链可简化对象的相互连接，它们仅需保持一个指向其后继者的引用， 而不需保持它所有的候选接受者的引用。
• 可以随时的增加或修改处理一个请求的结构。增强了给对象指派职责的灵活性。
• 一 个请求极有可能到了链的末端都得不 到处理 ，或者因为没有正确配置而得不到处理。需要事先考虑全面。

第二十五章、世界需要和平——中介者模式

• 尽管将一个系统分割成许多对象通常可以增加其可复用性，但是对象间相互连接的激增又会降低其可 复用性。
• 大量的连接使得一个对象不可能在没有其他对象的支持下工作，系统表现为一个不可分割的整体，所以，对系统 的行为进行任何较大的改动就十分困 难了。
• 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 要显示地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。
• 中介者模式很容易在系统中应用，也很容易在系统中误用。当系统出 现了“多对多”交互复杂的 对象群时，不要急于使 用中介者模式，而要先反思你的系统 在设计上是不是合理。
• Mediator的出现减少了各个Colleague 的耦合， 使得可以独立地改变和复用各 个Colleague类和Mediator。
• 由于把对象如何协作进行的抽象，将中介作为一个独立地概念并将其封装在一个对象中，这样关 注的对象就从对象各自本身的 行为转移到它们之间的交互上 来，也就是站在一个更宏观的角度去 看待系统。
• 由于ConcreteMediator控制了集中化，于是就把交互复杂性变为了中介者的复杂性，这就使得中 介者会变得比任何一个ConcreteColleague都复杂。
• 中介者模式一般应用于一组对象以定义良好但是复杂的方式进行通 信的场合，以及想定制一个分布在多 个类中的行为，而又不想生成太多的子类的场合。

第二十六章、项目多也别傻做——享元模式

• 享 元模式：运用共享技术有 效地支持大量细粒度的 对象。
• 享元模式可以避免大量非常相似类的开销。在程序设计中，有时需要生成大量细粒度的类实例来表示数据。如果能发现这些实例除了几个参数 外基本上都是相同的，有时就能够受大幅度地减少需要实例化的类的数量。如果能把那些参数移到类实例的外面，在方法调用时将它们传递进来， 就可以通过共享大幅度地减少单个实 例的数目。
• 如果一个应用程序使用了大量的对象，而大量的这些对象 造成了很大的存储开销时就应该考虑使用；还有就是对象的大多数状态可以外部状态，如果删除对象的外部状态，那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象， 此时可以考虑使用享元模式。

第二十七章、其实你不懂老板的心——解释器模式

• 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。
• 解释器模式需要解决的是，如果一种特定类型的问题发生的频率足够高，那么可能就值得 将该问题的各个实例表述为一个简单语言中的句子。这样就可以构建一个解释器，该解释器通过解释这些句子来解决该问题。（例如正则表达式）
• 当 有一个语言需要解释执行，并且你可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树时，可使用解释器模式。
• 用了解释器模式，就可以很容易 的改变和扩展文法， 因为该模式使用类来 表示文法规则，你可使用继承来 改变或扩展文法。也比较容易实现文法，因为定义抽象语法树中各个节点的类的实现大体类似，这些类都易于直接编写。
• 解释器也有不足的，解 释器模式为文法中的每一条规则定义 了一个类，因此包含许多规则的文法可能难以管理和维护。建议当文法非常复杂时，使用其他的技术如语法分析程序或编译器生成器来处理。

第二十八章、男人和女人——访问者模式

• 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。它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 问者模式适用于数据结构相对稳定的 系统。
• 它把数据结构和作用于结构上的操作之间的耦合解脱开，使得操 作集合可以相对自由地演化。
• 访问者模式的目的是要把处理从数据结构分离出来。
• 如 果有这样的系统，有比较稳定的数据 结构，又有易于变化的算法的话，使用访问者模式就是比较合适的，因为访问者模式使得算法操作的增加变得容易。
• 访 问者模式的优点就 是增加新的操作很容易， 因为增加新的操作就意味着增加一个新的访问者。访问者模式将有关的行为集中到一个访问者对象中。
• 访问者的缺点其实也就是使增加新的数据结构变的困难了。