Java课堂之程序中的套路(设计模式的介绍)

骑猪看日落 2024-03-16 10:52 23阅读 0赞

## 前言 ##

本文主要是给大家简单地介绍一下**设计模式**的概念，文中会使用通俗易懂的案例，使你更好地学习本章知识点并理解原理，做到有道无术

## 一. 什么是设计模式 ##

首先我们得知道什么是设计模式。所谓的**设计模式(Design Pattern)**，其实就是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、提高代码的可靠性。  
这句话相信大家随便上网查下就能找到，那到底什么是设计模式呢？又该如何正确地去使用呢？接下来就使用生活中通俗易懂的案例，来让大家更浅显地认识设计模式。  
![设计模式.jpg][.jpg]

## 二. 生活中的设计模式 ##

### 1. 约会方式 ###

大家在与异性约会的时候，吃饭、逛街、看电影是不是大家首选的套路呢？不对，是计划。  
而这种计划(套路)对于程序而言其实就类似是一种设计模式，当然这种设计模式就非常简单直白了。

这种大帅B，肯定是会用更高级的计划(套路)，比如带对象去听听音乐会、看话剧、旅旅游、看看风景、单手法拉利秀个车技什么的，会让对方充满对下次的期待感，从而提高匹配成功的概率，还提高了效率。  
在程序中也是如此，我们使用设计模式以及使用更优的设计模式会让程序更有效率、提高维护性、降低代码的冗余。

![爱情.jpg][.jpg 1]

### 2. 寻偶方式 ###

如果你说你没对象，没机会约会，那就先找个对象吧。

在你需要寻找对象时，有些时候你可能觉得在现实中去认识一个新的异性会消耗的时间和精力很多，而且也不一定能从茫茫人海中找到自己心仪的异性。

如今的互联网上有各种各样的APP可供大家去认识更多的人。从原本需要自己在现实中认识异性，再通过接触才能了解对方的信息，转变成在APP上可以认识到更多的人，甚至更快遇到心动的异性，当然也不一定是异性，不管如何这样的转变大大提高了效率。

而从程序的角度而言，自己收集信息转换成在平台上方便快捷地获取到自己想要的数据，提高了获取结果的效率，这就是使用了设计模式的体现。

![相亲平台.jpg][.jpg 2]

### 3. 信号灯 ###

出去约会最重要的是什么，来教你，最重要的是出去，不出门怎么行。

那去到这个交通发达的现代社会中，公路上的十字路口基本上都会有红绿灯，这是生活中习以为常的信号灯了。如果不存在红绿灯的话，可想而知会是怎么样的场景。而红绿灯的规则大家都很熟悉，红灯停、绿灯行。这个信号灯改变了我们的行为，提高了道路的通行率，减少了车祸的发生。

按程序角度而言，从随意通行转换成需要观察然后根据现象来决定行为，提高了运行效率，减少了错误的发生，这也是使用了设计模式的体现。

![红绿灯.jpg][.jpg 3]

## 三. 设计模式分类 ##

**GoF(指Gamma, Helm, Johnson & Vlissides, Addison-Wesley四人)于2005年提出的23种常用的设计模式，分为三大类型，分别是：**

### 1. 创建型模式 ###

关注对象的实例化用于解耦对象实例化过程

> 1.  **单例模式**：一个类只存在一个实例对象
> 2.  **工厂模式**：根据传入的数据决定返回的对象
> 3.  **抽象工厂模式**：根据相关对象的父类获取对象，无需明确具体的类
> 4.  **建造者模式**：根据步骤通过一个复杂的创建过程获取对象
> 5.  **原型模式**：复制原有的实例创建出新的实例

### 2. 结构型模式 ###

关注类与对象的结合，形成更强大的结构

> 1.  **装饰者模式**：动态地给对象添加功能
> 2.  **代理模式**：给对象分配代理，通过代理来控制对象的访问
> 3.  **桥接模式**：把抽象部分和实现部分分离开，使之能够独立变化
> 4.  **适配器模式**：把类的方法接口转换成需要的方法接口
> 5.  **组合模式**：把对象以树的结构表示出层级关系
> 6.  **外观模式**：给系统提供对外访问统一的方法
> 7.  **亨元模式**：使用共享技术减少对象的产生

### 3. 行为型模式 ###

关注类与对象的交互，划分职责和算法

> 1.  **观察者模式**：定义对象之间一对多的依赖关系
> 2.  **策略模式**：封装一系列算法，可以交替使用
> 3.  **模板方法模式**：定义一个算法结构，允许子类为一个或多个步骤提供实现。
> 4.  **迭代器模式**：使用统一的方式遍历集合对象，无需了解集合对象的底层
> 5.  **命令模式**：对命令进行封装，把发出命令和执行命令分隔开
> 6.  **备忘录模式**：保存对象的状态，在需要的时候恢复对象
> 7.  **中介模式**：让程序的组件通过中介对象来进行间接沟通
> 8.  **解释器模式**：定义一个语言，并通过定义的解释器来表示
> 9.  **状态模式**：使对象在内部状态改变时改变行为
> 10. **责任链模式**：把每个对象对其下个对象的引用连接成一条链，每个对象只负责各自的业务
> 11. **访问者模式**：不改变数据结构的前提下，将作用于元素的操作封装成独立的类

这里有一个口诀可以帮助大家快速记忆:

**单原建工象**

**代适桥装外组享**

**状观中迭备解访**

**命责模策**

当然除了这23种设计模式外，其实还有一些其他的设计模式。

## 四.设计原则 ##

设计模式的构建是要遵循一定的原则的，并不是我们想怎么玩就怎么玩，而这个原则就是所谓的设计原则，下面就给大家简单说说都有哪些设计原则。

### 1. 开闭原则 ###

对外部扩展开放，对内部修改关闭。

### 2. 接口隔离原则 ###

客户端不依赖不需要的接口，类与类的依赖建立在最小的接口上。

### 3. 合成复用原则 ###

类与类之间尽可能使用合成或者聚合，减少继承的使用。

### 4. 里氏替换原则 ###

任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。

### 5. 最少原则(迪米特法则) ###

对象与对象之间尽可能少交互。

### 6. 单一职责原则 ###

对于一个类，应该 只有一个引起该类变化的原因。

### 7. 依赖倒置原则 ###

程序应该依赖于抽象接口，不依赖具体实现。

这里还有个口诀，方便大家快速记住以上原则：**开口合里最单依**。

## 五. 总结 ##

最后给大家总结一下，设计模式其实就像咱们的人生一样，出生，成长，成熟，衰老，死亡，这都是定律。

但是有些人活得稀里糊涂，有些人却活得很精彩，就是因为这些人懂得如何用合适的方式去更好的生活。总而言之，设计原则是生活中的行为准则，遵循着一定的行为准则而形成的流程、模式则是设计模式。后续我们会推出各个设计模式的详细讲解文章，敬请期待哦！

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