定义:设计模式(可复用面向对象软件的基础)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。
解释:是描述在各种不同情况下,要怎么解决问题的一种方案。面向对象设计模式通常以类型或对象来描述其中的关系和相互作用。
目的:面对接口编程、降低耦合、增强灵活性。设计模式能使不稳定依赖于相对稳定、具体依赖于相对抽象,避免会引起麻烦的紧耦合,以增强软件设计面对并适应变化的能力。
设计模式的鼻祖(四个作者, 简称"四人帮")列举了23个常用的设计模式。
1.创建型模式(Creational Pattern)
就是用来创建对象的模式,创建型模式抽象了实例化过程。它们帮助一个系统独立于如何创建、组合和表示它的那些对象。
创建型模式由两个主导思想构成。一是将系统使用的具体类封装起来,二是隐藏这些具体类的实例创建和结合的方式。这两个重要的特点是通过抽象类的虚接口技术做到的,这样设计者可以决定何时、何地、如何创建和由谁来创建。为软件设计者提供了尽可能大的灵活性。
创建型模式又分为对象创建型模式和类创建型模式。对象创建型模式把实例化的工作委托给另一个对象来做,而类创建型模式通过继承将它对象的创建推迟到子类中。
•Simple Factory(简单工厂)模式:由一个工厂类根据传入的参量决定创建出哪一种产品类的实例(此模式不是GoF23设计模式但是很常用)。
•Factory Method(工厂方法)模式:定义一个用户创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,工厂方法模式使一个类的实例化延迟到其子类。
•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。
•Singleton(单例)模式:某个类只能有一个实例。提供一个全局访问点。(可拓展到有限个实例)
•Builder(建筑者)模式:将一个复杂对象的构建与其表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
•Prototype(原型)模式:先实例化一个类,然后克隆或者拷贝该类来构建新的实例。可以用共有方法进一步修改这些实例。
2.结构模式(Structural Pattern):
描述如何将类或者对象结合在一起形成更大的结构。结构模式可以分为类的结构模式和对象的结构模式。
•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。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。
•Composite(合成/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。它使得客户对单个对象和复合对象的使用具有一致性。
•Decorator(装饰)模式:动态地给一个对象添加一些额外的职责。就扩展功能而言, 它比生成子类方式更为灵活。
•Proxy(代理)模式:为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。
•Flyweight(享元)模式:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
•Facade(外观(门面))模式:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,Facade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。
•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。
3.行为模式(Behavioral Pattern)
涉及到算法和对象间职责的分配。行为模式不仅描述对象或类的模式,还描述它们之间的相互作用(通信),划分责任和算法的抽象化。这些模式刻划了在运行时难以跟踪的复杂的控制流。它们将你的注意力从控制流转移到对象间的联系方式上来。行为模式分为类的行为模式和对象的行为模式两种。
1)类的行为模式:类的行为模式使用继承关系在几个类之问分配行为。
2)对象的行为模式:对象的行为模式则使用对象的聚合来分配行为。
Template Method(模板方法)模式:类型为模式,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。Template Method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。
•Interpreter(解释器)模式:类行为模式,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, 该解释器使用该表示来解释语言中的句子。
•Strategy(策略)模式:对象行为模式,定义一系列的算法,把它们一个个封装起来, 并且使它们可相互替换。本模式使得算法的变化可独立于使用它的客户。
•State(状态)模式:对象行为模式,允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所属的类。
•Observer(观测者)模式:对象行为模式,定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便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自动刷新。
•Memento(备忘录)模式:对象行为模式,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保存的状态。
•Mediator(中介者)模式:对象行为模式,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互。
•Command(命令)模式:对象行为模式,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,以及支持可取消的操作。
•Visitor(访问者)模式:对象行为模式,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。
•Chain of Responsibility(职责链)模式:对象行为模式,为解除请求的发送者和接收者之间耦合,而使多个对象都有机会处理这个请求。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。
•Iterator(迭代器)模式:对象行为模式,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。
4.一些不常用的设计模式:
创建型模式:惰性初始模式,对象池模式,多例模式,资源获取为初始化
行为型模式:黑板,空对象,规格
并发型模式:主动对象,阻碍,双重检查锁定,守卫,领导者/追随者,监测对象模式,读写锁,调度,线程池模式,线程特定存储,反应器