设计模式简介
设计模式(Design pattern)并非是什么高深的技术,设计模式是软件开发中的最佳的时间,通常被有经验的开发人员所采用。设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的通用解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的时间的实验和错误总结出来的。 设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。毫无疑问,设计模式于己于他人于系统都是多赢的,设计模式使工程化代码更容易维护,设计模式是软件工程的基石,如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题,每种设计模式都描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的核心解决方案,这也是设计模式能被广泛应用的原因。
设计模式和GOF的关系
在1994年,由Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides四人合著出版了一本名为《Design Patterns-Elements od Reusable Object-Oriented Software(设计模式-可复用的面向对象软件元素)》的书,该书首次提到了软件开发中设计模式的概念。 四位作者合称GOF(四人帮,全拼Gang of Four)。他们所提出的设计模式主要是基于以下的面向对象设计原则。
- 对接口编程而不是对实现编程。
- 优先使用对象组合而不是继承。
软件设计原则
软件工程学中定义了以下软件设计原则,遵循这些原则,可以达到了代码复用、增加可维护性的目的。设计模式就是工程人员参考了这些软件设计原则而积累下的软件开发经验。
开闭原则(Open Closed Principle,OPC)
此原则是由Bertrand Meyer提出的。原文是:“Software entities should be open for extension,but closed for modification”。就是说模块应对扩展开放,而对修改关闭。模块应尽量在不修改原代码的情况下进行扩展。
里氏替换原则(Liskov Substitution Principle,LSP)
里氏替换原则是由Barbara Liskov提出的。如果调用的是父类的话,那么换成子类也完全可以运行。里氏替换原则是继承复用的一个基础。
依赖倒转原则(Dependency Inversion Principle,DIP)
抽象不应该依赖于细节,细节应当依赖于抽象。要针对接口编程,而不是针对实现编程。传递参数,或者在组合聚合关系中,尽量引用层次高的类。在构造对象时可以动态的创建各种具体对象。
接口隔离原则(Interface Segregation Principle,ISP)
定制服务的例子,每一个接口应该是一种角色,不多不少,不干不该干的事,该干的事都要干。
合成/聚合复用原则(Conposite/Aggregate Reuse Principle,CARP)
合成/聚合复用原则经常又叫做合成复用原则。合成/聚合复用原则就是在一个新的对象里面使用一些已有的对象,使之成为新对象的一部分;新对象通过向这些对象的委派达到复用已有功能的目的。它的设计原则是:要尽量使用合成/聚合,尽量不要使用继承。
最少知道原则(Principle of Least Knowledge,PLK,也叫迪米特法则)
在Java中,应尽量针对接口编程,而非实现类。这样,更换子类不会影响调用它方法的代码。要让各个类尽可能少的跟别人联系,“不要与陌生人说话”,即一个对象应对其他对象有尽可能少的了解。这样,城门失火,才不至于殃及池鱼,扩展性和维护性才能提高。
设计模式的类型
1.创建型模式
这些设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式,而不是使用new运算符直接实例化对象。这使得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活。
- 工厂模式(Factory Pattern)
- 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)
- 单例模式(Singleton Pattern)
- 建造者模式(Builder Pattern)
- 原型模式(Prototype Pattern)
2.结构性模式
这些设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式。
- 适配器模式(Adapter Pattern)
- 桥接模式 (Bridge Pattern)
- 过滤器模式(Filter、Criteria Pattern)
- 组合模式 (Composite Pattern)
- 装饰器模式(Decorator Pattern)
- 外观模式 (Facade Pattern)
- 享元模式 (Flyweight Pattern)
- 代理模式 (Proxy Pattern)
3.行为型模式
这些设计模式特别关注对象之间的通信。
- 责任链模式(Chain of Responsibility Patter)
- 命令模式(Command Pattern)
- 解释器模式(Interpreter Pattern)
- 迭代器模式(Iterator Pattern)
- 中介者模式(Mediator Pattern)
- 备忘录模式(Memento Pattern)
- 观察者模式(Observer Pattern)
- 状态模式(State Pattern)
- 空对象模式(Null Object Pattern)
- 策略模式(Strategy Pattern)
- 模板模式(Template Pattern)
- 访问者模式(Visitor Pattern)
4.J2EE模式
这些设计模式特别关注表现层。这些模式是由Sun Java Center鉴定的。
- MVC模式(MVC Pattern)
- 业务代表模式(Business Delegate Pattern)
- 组合实体模式(Composite Entity Pattern)
- 数据访问对象模式(Data Access Object Pattern)
- 前端控制器模式(Front Controller Pattern)
- 拦截过滤器模式(Intercepting Filter Pattern)
- 服务定位器模式(Service Locator Pattern)
- 传输对象模式(Transfer Object Pattern)
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