Java設計模式

Java設計模式

設計模式代碼

1、設計模式的簡介

一、實用性

設計模式（Design pattern）表明了最佳的實踐，一般被有經驗的面向對象的軟件開發人員所採用。設計模式是軟件開發人員在軟件開發過程當中面臨的通常問題的解決方案。這些解決方案是衆多軟件開發人員通過至關長的一段時間的試驗和錯誤總結出來的。

設計模式是一套被反覆使用的、多數人知曉的、通過分類編目的、代碼設計經驗的總結。使用設計模式是爲了重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。 毫無疑問，設計模式於己於他人於系統都是多贏的，設計模式使代碼編制真正工程化，設計模式是軟件工程的基石，如同大廈的一塊塊磚石同樣。項目中合理地運用設計模式能夠完美地解決不少問題，每種模式在現實中都有相應的原理來與之對應，每種模式都描述了一個在咱們周圍不斷重複發生的問題，以及該問題的核心解決方案，這也是設計模式能被普遍應用的緣由。

二、設計原則

設計原則根本緣由是爲了代碼複用，增長可維護性。設計模式在面向對象遵循面向對象的七大原則，從而達到了代碼複用、增長可維護性的目的。

2.1 單一職責原則（SRP：Single responsibility principle）

單一職責原則（SRP：Single responsibility principle）又稱單一功能原則，面向對象五個基本原則（SOLID）之一。它規定一個類應該只有一個發生變化的緣由。該原則由羅伯特·C·馬丁（Robert C. Martin）於《敏捷軟件開發：原則、模式和實踐》一書中給出的。馬丁表示此原則是基於湯姆·狄馬克(Tom DeMarco)和Meilir Page-Jones的著做中的內聚性原則發展出的。

原理：

若是一個類承擔的職責過多，就等於把這些職責耦合在一塊兒了。一個職責的變化可能會削弱或者抑制這個類完成其餘職責的能力。這種耦合會致使脆弱的設計，當發生變化時，設計會遭受到意想不到的破壞。而若是想要避免這種現象的發生，就要儘量的遵照單一職責原則。此原則的核心就是解耦和加強內聚性。

2.2 里氏替換原則（Liskov Substitution Principle）

里氏代換原則(Liskov Substitution Principle LSP)面向對象設計的基本原則之一。里氏代換原則中說，任何基類能夠出現的地方，子類必定能夠出現。LSP是繼承複用的基石，只有當衍生類能夠替換掉基類，軟件單位的功能不受到影響時，基類才能真正被複用，而衍生類也可以在基類的基礎上增長新的行爲。里氏代換原則是對「開-閉」原則的補充。實現「開-閉」原則的關鍵步驟就是抽象化。而基類與子類的繼承關係就是抽象化的具體實現，因此里氏代換原則是對實現抽象化的具體步驟的規範。——From Baidu

百科

歷史替換原則中，子類對父類的方法儘可能不要重寫和重載。由於父類表明了定義好的結構，經過這個規範的接口與外界交互，子類不該該隨便破壞它。

2.3 依賴倒轉原則（Dependence Inversion Principle）

這個是開閉原則的基礎，具體內容：面向接口編程，依賴於抽象而不依賴於具體。寫代碼時用到具體類時，不與具體類交互，而與具體類的上層接口交互。

2.4 接口隔離原則（Interface Segregation Principle）

這個原則的意思是：每一個接口中不存在子類用不到卻必須實現的方法，若是否則，就要將接口拆分。使用多個隔離的接口，比使用單個接口（多個接口方法集合到一個的接口）要好。

2.5 迪米特法則（最少知道原則）（Demeter Principle）

就是說：一個類對本身依賴的類知道的越少越好。也就是說不管被依賴的類多麼複雜，都應該將邏輯封裝在方法的內部，經過public方法提供給外部。這樣當被依賴的類變化時，才能最小的影響該類。最少知道原則的另外一個表達方式是：只與直接的朋友通訊。類之間只要有耦合關係，就叫朋友關係。耦合分爲依賴、關聯、聚合、組合等。咱們稱出現爲成員變量、方法參數、方法返回值中的類爲直接朋友。局部變量、臨時變量則不是直接的朋友。咱們要求陌生的類不要做爲局部變量出如今類中。

2.6 合成複用原則（Composite Reuse Principle）

原則是儘可能首先使用合成/聚合的方式，而不是使用繼承

2.7 開閉原則（Open Close Principle）

開閉原則就是說對擴展開放，對修改關閉。在程序須要進行拓展的時候，不能去修改原有的代碼，而是要擴展原有代碼，實現一個熱插拔的效果。因此一句話歸納就是：爲了使程序的擴展性好，易於維護和升級。想要達到這樣的效果，咱們須要使用接口和抽象類等，後面的具體設計中咱們會提到這點。

2、設計模式概述

一、設計模式分類：

1.1建立型模式

工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。

1.2 結構型模式

適配器模式、裝飾器模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。

1.3 行爲型模式

策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態模式、訪問者模式、中介者模式、解釋器模式。

二、23中設計模式

2.1 建立型

1、Singleton，單例模式：保證一個類只有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點

2、Abstract Factory，抽象工廠：提供一個建立一系列相關或相互依賴對象的接口，而無須指定它們的具體類。

3、Factory Method，工廠方法：定義一個用於建立對象的接口，讓子類決定實例化哪個類，Factory Method使一個類的實例化延遲到了子類。

4、Builder，建造模式：將一個複雜對象的構建與他的表示相分離，使得一樣的構建

過程能夠建立不一樣的表示。

5、Prototype，原型模式：用原型實例指定建立對象的種類，而且經過拷貝這些原型

來建立新的對象。

2.2 行爲型

6、Iterator，迭代器模式：提供一個方法順序訪問一個聚合對象的各個元素，而又不須要暴露該對象的內部表示。

7、Observer，觀察者模式：定義對象間一對多的依賴關係，當一個對象的狀態發生改變時，全部依賴於它的對象都獲得通知自動更新。

8、Template Method，模板方法：定義一個操做中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中，TemplateMethod使得子類能夠不改變一個算法的結構便可以重定義該算法得某些特定步驟。

9、Command，命令模式：將一個請求封裝爲一個對象，從而使你能夠用不一樣的請求對客戶進行參數化，對請求排隊和記錄請求日誌，以及支持可撤銷的操做。

10、State，狀態模式：容許對象在其內部狀態改變時改變他的行爲。對象看起來彷佛改變了他的類。

11、Strategy，策略模式：定義一系列的算法，把他們一個個封裝起來，並使他們能夠互相替換，本模式使得算法能夠獨立於使用它們的客戶。

12、China of Responsibility，職責鏈模式：使多個對象都有機會處理請求，從而避免請求的送發者和接收者之間的耦合關係

十3、Mediator，中介者模式：用一箇中介對象封裝一些列的對象交互。

十4、Visitor，訪問者模式：表示一個做用於某對象結構中的各元素的操做，它使你

能夠在不改變各元素類的前提下定義做用於這個元素的新操做。

十5、Interpreter，解釋器模式：給定一個語言，定義他的文法的一個表示，並定義一

個解釋器，這個解釋器使用該表示來解釋語言中的句子。

十6、Memento，備忘錄模式：在不破壞對象的前提下，捕獲一個對象的內部狀態，

並在該對象以外保存這個狀態。

2.3 結構型

十7、Composite，組合模式：將對象組合成樹形結構以表示部分總體的關係，Composite

使得用戶對單個對象和組合對象的使用具備一致性。

十8、Facade，外觀模式：爲子系統中的一組接口提供一致的界面，fa?ade提供了一高層接口，這個接口使得子系統更容易使用。

十9、Proxy，代理模式：爲其餘對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問

二10、Adapter,適配器模式：將一類的接口轉換成客戶但願的另一個接口，Adapter

模式使得本來因爲接口不兼容而不能一塊兒工做那些類能夠一塊兒工做。

二11、Decrator，裝飾模式：動態地給一個對象增長一些額外的職責，就增長的功能來講，Decorator模式相比生成子類更加靈活。

二12、Bridge，橋模式：將抽象部分與它的實現部分相分離，使他們能夠獨立的變化。

二十3、Flyweight，享元模式：運用共享技術有效地支持大量細粒度的對象。