一、概念
分为三大类、23中具体设计模式。
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| 类型 | 原理 | 具体模式 |
| 创建型 | 封装了具体类的信息,隐藏了类的实例化过程。 | 单例模式(Singleton) 工厂方法模式(Factory Method) 抽象工厂模式(Abstract Factory) 建造者模式(Builder) 原始模式(Prototype) |
| 结构型 | 类结构:采用继承机制来组合接口实现。 对象结构:组合对象来实现新功能。 | 适配器模式(Adapter) 代理模式(Proxy) 门面模式(Facade) 桥梁模式(Bridge) 装饰模式(Decorator) 合成模式(Composite) 享元模式(Flyweight) |
| 行为型 | 类行为:使用继承关系在几个类之间分配行为。 对象行为:使用对象聚合的方式来分配行为。 | 观察者模式(Observer) 策略模式(Strategy) 模板方法模式(Template Method) 命令模式(Command) 迭代器模式(Iterator) 调停者模式(Mediator) 状态模式(State) 责任链模式(Chan Of Responsibility) 访问者模式(Visitor) 备忘录模式(Memento) 解释器模式(Interpreter) |
二、创建型
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| 模式 | 说明 | 解决的问题 | 原理 | 备注 |
| 单例模式 | ●实现一个类只有一个实例 ●提供一个全局访问点 | 保证一个类只有一个对象,降低对象之间的耦合度。 | ①私有化构造方法。 ②创建私有变量在内部实例化。 ③定义公共方法供外部获取唯一实例。 | 懒汉式、饿汉式、枚举、静态内部类 |
| 简单工厂模式 | 将"类实例化的操作"和"使用对象的操作"分开。 | 使用这可以直接实例化多个类对象而不需要知道其创建细节。 | 创建工厂类提供静态方法,根据传入不同参数而返回不同产品类的实例。 | - |
| 工厂方法模式 | 将"类实例化的操作"和"使用对象的操作"分开。 | 优化简单工厂模式中的问题:工厂一旦需要生产新产品就需要修改工厂类的方法逻辑,违背了"开放-关闭"原则。 | 将类的实例化(具体产品的创建)延迟到工厂类的子类(具体工厂)中完成,即由子类来决定应该实例化哪一个产品类。 | 在添加新的产品时就不用修改工厂逻辑而是添加新的工厂子类。 |
| 抽象工厂模式 | 将"类实例化的操作"和"使用对象的操作"分开。 | 优化工厂方法模式中的问题:一个具体工厂只能创建一种产品,实际生活中一个工厂往往需要生产多种产品。 | 使用接口来创建一组相关产品,而不需要关心实际生产出的产品具体是什么,以此达到解耦。 | - |
| 建造者模式 | 隐藏创建对象的过程和细节,在不知道这些的情况下就可以直接创建复杂的对象。 | ●降低创建单个复杂对象的难度 ●隔离复杂对象的创建和使用 | 封装了创建复杂对象的过程,只需要指定类型和内容。 | ●建造者以简化创建单个复杂对象为目的 ●工厂以简化创建多个对象为目的。 |
三、结构型
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| 模式 | 说明 | 解决的问题 | 原理 | 备注 |
| 适配器模式 | 定义一个包装类用于包装不兼容接口的对象。 | 把一个类的接口变换成客户端锁期待的另一种接口,从而是原本不匹配而无法一起工作的两个类能够在一起工作。 | 把要适配类的API转为目标类的API,类适配器模式使用继承关系,对象适配器模式使用委托关系。 | ●灵活使用时:选择对象适配器模式 ●需要同时适配源类和其子类:选择对象适配器 ●需要重新定义Adapter的部分行为:选择类适配器 ●仅仅希望食用方便时:选择类适配器模式 |
| 门面模式 | 定义一个更高层的统一接口,外部通过这个接口对子系统中的一群接口进行访问。 | ●避免了系统和系统之间的高耦合度 ●使得复杂的子系统用法变得简单,提高了客户端的使用便捷性,无需关心子系统工作细节,通过门面角色即可调用相关功能。 | 创建一个统一的门面类,用来包装子系统中一个或多个复杂的类,客户端通过该门面类的方法来调用子系统中所有的方法。 | ●适配器模式:将一个对象包装起来以改变其接口,为的是转换接口。 ●门面模式:将一群对象"包装"起来以简化其接口,为的是简化接口的使用。 |
| 代理模式(静态&动态) | 为目标对象设置一个代理对象,由代理对象调用目标对象的方法,通过访问代理对象达到间接访问目标对象的效果。 | 防止直接访问目标对象带来的复杂性和安全问题。 | 外接访问代理对象,代理对象内部创建并调用目标对象。 | ●远程代理:为一个对象在不同地址空间提供局部代表。 ●虚拟代理:通过一个开销小的对象代理一个开销大的对象。 ●保护代理:控制目标对象的访问保护目标对象。 |
| 代理模式(静态&动态) | 使用时才创建动态代理类和实例。通过反射动态调用目标对象的方法。 | 解决静态代理在目标对象较多的情况下,一个静态对象只能代理一种目标目标对象而出现静态代理对象量多、代码量大,从而导致代码变复杂的问题。 | ●设计动态代理(DynamicProxy)时不需要显示实现与目标对象(RealSubject)相同的接口,而是将这种实现推迟到程序运行时由JVM来实现。 ●通过Java反射机制的method.invoke(),通过调用动态代理类对象方法,从而自动调用目标对象的方法。 | ●静态代理场景下需要代理对象数量较多的情况下使用动态代理。 ●AOP领域面向切面变成。 |
四、行为型
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| 模式 | 说明 | 解决的问题 | 原理 | 备注 |
| 策略模式 | 定义一系列算法,将每个算法封装到具有公共接口的一系列策略类中。 | 解耦算法本身和其责任,使得客户端方便根据外部条件选择不同策略来解决问题,算法可独立于使用者而变化。 | ●定义抽象策略类角色(Strategy) ●定义具体策略角色(Concrete Strategy) ●定义环境角色(Context)用于连接上下文,即根据参数设置不同策略。 | 用于动态选择多重复杂算法的场景。 |
| 观察者模式 (发布订阅模式) | 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,所有依赖它的对象都将收到通知并做出响应。 | 解耦常变对象与不常变对象之间的依赖关系(如常变的UI和不常变的业务逻辑)。 | ●观察者只需要实现 Observer 接口把自己注册到 Subject 中,就能收到事件消息。 ●被观察者(Observable)通过订阅(Subscribe)按顺序发送时间给观察者,观察者按顺序接收时间并做出响应。 | ●推模型:不管观察者是否需要都推送主题的详细信息。 ●拉模型:若观察者需要更具体的信息,由观察者主动到主题主题对象中获取。 |
| 模板方法模式 | 定义一个模板结构,将具体内容延迟到子类去实现。 | 实现了反向控制,通过父类调用其子类的操作,通过对子类的具体实现扩展不同的行为。 | 将相同部分的代码放在抽象的父类中,将不相同的代码放入不同的子类中。 | 一次性实现一个算法的不变部分,将可变的行为留给子类来实现。 |