設計模式(Design Patterns)
——可複用物件導向軟體的基礎
設計模式(Design pattern)是一套被反覆使用、多數人知曉的、經過分類編目的、代碼設計經驗的總結。使用設計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。 毫無疑問,設計模式於己於他人於系統都是多贏的,設計模式使代碼編製真正工程化,設計模式是軟體工程的基石,如同大廈的一塊塊磚石一樣。項目中合理的運用設計模式可以完美的解決很多問題,每種模式在現在中都有相應的原理來與之對應,每一個模式描述了一個在我們周圍不斷重複發生的問題,以及該問題的核心解決方案,這也是它能被廣泛應用的原因。本章系Java之美[從菜鳥到高手演變]系列之設計模式,我們會以理論與實踐相結合的方式來進行本章的學習,希望廣大程式愛好者,學好設計模式,做一個優秀的軟體工程師。
一、設計模式的分類
總體來說設計模式分為三大類:
建立型模式,共五種:Factory 方法模式、抽象原廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。
結構型模式,共七種:適配器模式、裝飾器模式、代理模式、面板模式、橋接模式、組合模式、享元模式。
行為型模式,共十一種:策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態模式、訪問者模式、中介者模式、解譯器模式。
其實還有兩類:併發型模式和線程池模式。用一個圖片來整體描述一下:
二、設計模式的六大原則
1、開閉原則(Open Close Principle)
開閉原則就是說對擴充開放,對修改關閉。在程式需要進行拓展的時候,不能去修改原有的代碼,實現一個熱插拔的效果。所以一句話概括就是:為了使程式的擴充性好,易於維護和升級。想要達到這樣的效果,我們需要使用介面和抽象類別,後面的具體設計中我們會提到這點。
2、裡氏代換原則(Liskov Substitution Principle)
裡氏代換原則(Liskov Substitution Principle LSP)物件導向設計的基本原則之一。 裡氏代換原則中說,任何基類可以出現的地方,子類一定可以出現。 LSP是繼承複用的基石,只有當衍生類可以替換掉基類,軟體單位的功能不受到影響時,基類才能真正被複用,而衍生類也能夠在基類的基礎上增加新的行為。裡氏代換原則是對“開-閉”原則的補充。實現“開-閉”原則的關鍵步驟就是抽象化。而基類與子類的繼承關係就是抽象化的具體實現,所以裡氏代換原則是對實現抽象化的具體步驟的規範。—— From Baidu 百科
3、依賴倒轉原則(Dependence Inversion Principle)
這個是開閉原則的基礎,具體內容:真對介面編程,依賴於抽象而不依賴於具體。
4、介面隔離原則(Interface Segregation Principle)
這個原則的意思是:使用多個隔離的介面,比使用單個介面要好。還是一個降低類之間的耦合度的意思,從這兒我們看出,其實設計模式就是一個軟體的設計思想,從大型軟體架構出發,為了升級和維護方便。所以上文中多次出現:降低依賴,降低耦合。
5、迪米特法則(最少知道原則)(Demeter Principle)
為什麼叫最少知道原則,就是說:一個實體應當盡量少的與其他實體之間發生相互作用,使得系統功能模組相對獨立。
6、合成複用原則(Composite Reuse Principle)
原則是盡量使用合成/彙總的方式,而不是使用繼承。
三、Java的23中設計模式
從這一塊開始,我們詳細介紹Java中23種設計模式的概念,應用情境等情況,並結合他們的特點及設計模式的原則進行分析。
1、Factory 方法模式(Factory Method)
Factory 方法模式分為三種:
11、普通原廠模式,就是建立一個工廠類,對實現了同一介面的一些類進行執行個體的建立。首先看下關係圖:
舉例如下:(我們舉一個發送郵件和簡訊的例子)
首先,建立二者的共同介面:
java] view plain copy public interface Sender { public void Send(); }
其次,建立實作類別: [java] view plain copy public class MailSender implements Sender { @Override public void Send() { System.out.println("this is mailsender!"); } } [java] view plain copy public class SmsSender implements Sender { @Override public void Send() { System.out.println("this is sms sender!"); } }
最後,建工廠類: [java] view plain copy public class SendFactory { public Sender produce(String type) { if ("mail".equals(type)) { return new MailSender(); } else if ("sms".equals(type)) { return new SmsSender();