设计模式简介

谁践踏了优雅 2022-05-29 13:08 159阅读 0赞

什么是模式？什么是设计模式？现已有哪些常用设计模式？对于各种不同的设计模式，如何应用？带着这些问题，开始了学习和了解设计模式的旅行。

在《在软件开发中理解和使用模式》一文中，Dirk Riehle 和Heinz Zullighoven给出了这样一个定义：**模式**是从解决具体问题抽象出来的，这种具体问题在特定的上下文中重复出现。也就是说，每个具体形式都对一种重复的问题采用重复的解决方案。然而，模式不仅仅是解决方案。在模式中，问题出现在一种特定的上下文（或者叫语境），并且包含各种互相竞争的关切。目标解决方案包括对这些关切的平衡，这种关切在模式中称为“作用力”（Forces），这些作用力互相牵制。

**设计模式**是对被用来在特定场景下解决一般设计问题的类和相互通信的对象的描述。设计模式包括四个基本要素，分别是**模式名称、问题、解决方案和效果**。简单说明如下：

模式名称是一个助记符，采用一两个词来描述模式的问题、解决方案和效果。

问题描述了不同设计模式应该在什么时候和什么情况下被使用，反映了不同设计模式的应用场景。

解决方案描述了不同设计模式的组成成分，它们之间的相互关系以及各自的职责和协助方式。

效果描述了模式应用的效果及使用模式应权衡的问题。它们对于评价设计选择和理解使用模式的代价及好处具有重要意义。因为复用是面向对象设计的要素之一，所以模式效果包括它对系统的灵活性、扩充性或可移植性的影响，显示地列出这些效果对理解和评价这些模式很有帮助。

现已有的常用设计模式分为三大块，分别是创建型模式、结构型模式和行为型模式。现简单介绍如下：

**一 创建型模式。（Creational Pattern）**

创建型模式是对类的实例化过程的抽象化，实现如何有效地进行一个类的实例化。

创建型模式包含5钟，分别是工厂方法模式(Factory Method)、抽象工厂模式(Abstract Factory)、单键模式(Singleton)、建造模式(Builder)、原型模式(Prototype Pattern)。

1）:工厂方法模式(Factory Method)

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。Factory Method 使一个类的实例化延迟到其子类。

2）:抽象工厂模式(Abstract Factory)

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，而无需指定它们具体的类。

3):单键模式(Singleton)

单键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。

4):建造模式(Builder)

建造模式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。

5):原型模式(Prototype Pattern)  
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。

二 结构型设计模式。（Structural Pattern）

结构型设计模式是描述类和对象之间如何组合才更有效和更合理。

结构型设计模式包含7钟，分别是适配器模式(Adapter)、合成模式(Composite)、装饰模式(Decorator)、代理模式(Proxy)、享元模式(Flyweight)、外观模式(Facade)、桥梁模式(Bridge)。

1):适配器模式(Adapter)

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。该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。

2):合成模式(Composite)

合成模式将对象组合成树型结构以表示“部分---整体”的层次结构。该模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

3):装饰模式(Decorator)

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，该模式相比生成子类更为灵活。

4):代理模式(Proxy)

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。

5):享元模式(Flyweight)

享元模式运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

6):外观模式(Facade)

外观模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面。该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。

7):桥梁模式(Bridge)

桥梁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。

三 行为型模式。（Behavioral Pattern）

行为型模式是如何让正确地表示各个类之间的职责，将合适的职责分配到合适的对象上。

行为型设计模式包含11种，分别是

分别是解释器模式(Interpreter)、中介者模式(Mediator)、策略模式(Stratrgy)、模板方法模式(Template Method)、观察者模式(Observer)、迭代器模式(Iterator)、责任链模式(Chain of Responsibility)、命令模式(Command)、备忘录模式(Memento)、状态模式(State)、访问者模式(Visitor)。

1):解释器模式(Interpreter)

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。

2):中介者模式(Mediator)

中介者模式用一个中介对象封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交相。

3):策略模式(Stratrgy)

策略模式定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。

4):模板方法模式(Template Method)

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。该模式使得子类可以不改变一个算法的结构既可重定义该算法的某些特定步骤。

5):观察者模式(Observer)  
观察者模式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。

6):迭代器模式(Iterator)

迭代器模式提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部表示。

7):责任链模式(Chain of Responsibility)

责任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。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。

8):命令模式(Command)

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地蚝参数化，对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤消的操作。

9):备忘录模式(Memento)

备忘录模式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。

10):状态模式(State)

状态模式容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。

11):访问者模式(Visitor)

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。它使用户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。

如此多的设计模式，如何使用它们呢？这一方面需要我们对具体问题的正确认识和理解，另一方面也需要我们效果的评估与权衡。总之，设计模式反映出一系列的设计思想，需要长时间的累积与体会，从而合理地解决现实里的问题。

参考资料：

【1】[http://guanzhenxing.blog.51cto.com/4022177/972992][http_guanzhenxing.blog.51cto.com_4022177_972992]

【2】[http://luwenxiang1990.blog.163.com/blog/static/173607639201110394235329/][http_luwenxiang1990.blog.163.com_blog_static_173607639201110394235329]

【3】[http://www.cnblogs.com/zhenl/archive/2004/10/26/56980.html][http_www.cnblogs.com_zhenl_archive_2004_10_26_56980.html]

[http_guanzhenxing.blog.51cto.com_4022177_972992]: http://guanzhenxing.blog.51cto.com/4022177/972992
[http_luwenxiang1990.blog.163.com_blog_static_173607639201110394235329]: http://luwenxiang1990.blog.163.com/blog/static/173607639201110394235329/
[http_www.cnblogs.com_zhenl_archive_2004_10_26_56980.html]: http://www.cnblogs.com/zhenl/archive/2004/10/26/56980.html