Net設計模式執行個體系列文章總結

標籤：using   mem   hive   淺複製   多個   儲存   而且   dap   模式分類   

1 什麼是設計模式

設計模式是對在軟體設計過程中重複出現的問題提出了一種比較好的解決方案。正如一位專家所說：設計模式是對程式設計人員經常遇到的設計問題的可再現的解決方案（The Smalltalk Companion）。GOF設計模式通常被認為是其他設計模式的基礎，隨著業務複雜度的增大，會不斷湧現新的設計模式，而這些新的設計模式一般會以GOF模式理論為參照。

2 為什麼要學習設計模式

從個人職業規劃來考慮。一位軟體開發工程師隨著編碼量的增加，開發經驗的增加，軟體理論理解的加深，會不由自主地想一些方法或者捷徑，來提高自己的生產率，而不是面對重複的問題做相同的工作，當你有這種想法的時候，就需要開始學習設計模式，設計模式會給你一些比較好的解決方案，不但解決了問題也提升了自己的能力，同時也是邁向軟體設計師和架構師的過度階段。

從軟體架構的角度來考慮。經濟的快速發展造就了業務越來越複雜，那麼如何使軟體適應這種複雜的業務變化，在軟體設計和架構時，適當地使用設計模式可以解決此問題，也要注意不要過度使用設計模式，否則會使系統變的更加複雜。設計模式也是代碼重構的依據和工具，建議在代碼的重構時，盡量融入設計模式。

3 設計模式原則

使用設計模式的根本原因是適用變化，提高代碼複用率，使軟體更具有可維護性和可擴充性。需要遵循以下幾個原則：單一職責原色、開放封閉原則(Open Closed Principal)、依賴倒置原則、裡氏代換原則。

3.1單一職責原則

就一個類而言，應該只有一個引起他變化的原因。如果一個類承擔的職責過多，就等於把這些職責耦合在一起，一個職責的變化可能會消弱或者抑制這個類完成其他職責的能力。這種耦合會導致脆弱的設計，當變化發生時，設計會遭受到意想不到的破會。

3.2開放封閉原則

       軟體實體（類、模組、函數等）應該可以擴充，但不可以修改。也就是說對擴充是開放的，對修改是封閉的。一般來說，面對需求，對程式的改動是通過添加新代碼進行的，而不是更改現有代碼。

3.3依賴倒置原則

       抽象不應該以來細節，細節應該依賴抽象，也就是提倡的“面對介面編程，而不是面對實現編程”。也可以這樣理解：高層模組不應該依賴底層模組，兩個都應該抽象；抽象不應該依賴細節，細節應該依賴抽象。

3.4裡氏代換原則

       子類必須能夠替換掉他們的父類型。也就是說，在軟體開發過程中，子類替換掉父類，程式的功能行為沒有變化。只有當子類可以替換掉父類，軟體單位的功能不受到影響時，父類才能真正被複用，而子類也可以在父類的基礎上增加新的行為。

4 設計模式四個基本要素

設計模式使人們可以更加簡單方便地複用成功的設計和體繫結構，將已證實的技術表述成設計模式也會使新加入的系統開發人員更加容易理解其設計思路。設計模式的基本要素包括模式名稱、問題、解決方案和效果。

4.1模式名稱

       一個助記名稱，用來描述設計模式、解決方案和效果。設計模式允許在較高的抽象層次上進行設計。基於一個模式詞彙表，Team Dev之間可以討論模式並在編寫文檔時使用它們。模式名稱可以協助我們思考，便於團隊成員交流設計思想及設計結果。找到合適的模式名稱也是設計模式編目工作的痛點之一。

 4.2問題

問題主要描述在何時使用設計模式。它解釋了設計問題和問題存在的前因後果、特定的設計問題和怎樣用對象表示演算法等。通常情況下，模式必須滿足的一系列先決條件是問題。

 4.3解決方案

       解決方案描述了設計的組成成分、它們之間的相互關係及各自的職責和協作方式。因為模式就像一個模板，可應用於多種不同場合，所以解決方案並不描述一個特定具體的設計或實現，而是提供設計問題的抽象描述和怎樣用一個具有一般意義的元素組合（類或對象組合）來解決這個問題。

4.4效果

描述了模式應用的效果及使用模式權衡的問題。儘管描述設計決策時，並不是總提到模式效果，但它們對於評價設計選擇和理解使用模式的代價及優勢具有重要意義。軟體效果大多關注對時間和空間的衡量，它們也表述了語言和實現問題。因為複用是物件導向設計的要素之一，所以模式效果包括它對系統靈活性、擴充性或可移植性的影響，顯式地列出這些效果對理解和評價這些模式很有協助。

5 設計模式分類

設計模式主要分為建立性模式（ Creational Patterns）、結構性模式（Structural Patterns）、行為性模式（Behavioral Patterns）。

5.1建立性模式（ Creational Patterns）5.1.1 Net設計模式執行個體之簡單原廠模式(Simple Factory Pattern)

簡單原廠模式（Simple Factory Pattern）的優點是，工廠類中包含了必要的邏輯判斷，根據用戶端的選擇條件動態執行個體化相關的類，對於用戶端來說，去除了與具體產品的依賴

5.1.2 Net設計模式執行個體之抽象原廠模式(Abstract Factory Pattern)

抽象原廠模式（Abstract Factory Pattern），提供一個建立一系列相關或者相互依賴對象的介面，而無需制定他們的具體類。抽象原廠模式的典型應用就是，使用抽象工廠+反射+設定檔實現資料訪問層程式

5.1.3 Net設計模式執行個體之單例模式( Singleton Pattern)

單例模式（Singleton Pattern）,保證一個類只有一個執行個體，並提供一個訪問它的全域訪問點。單例模式因為Singleton封裝它的唯一執行個體，它就可以嚴格地控制客戶怎樣訪問它以及何時訪問它。

5.1.4 Net設計模式執行個體之建造者模式(Builder Pattern)

建造者模式（Builder Pattern），將一個複雜物件的構建與它的表示分離，使的同樣的構建過程可以建立不同的表示。建造者模式是在當建立複雜物件的演算法應該獨立於該對象的組成部分以及他們的裝配方式時適用的模式

5.1.5 Net設計模式執行個體之原型模式( Prototype Pattern)

原型模式(Prototype Pattern)：用原型執行個體指定建立對象的種類，並通過拷貝這些原型建立新的對象。Specify the kind of objects to create using a prototypical instance, and create new objects by copying this prototype。

淺複製與深複製區別：

淺複製，被複製的所有變數都還有與原來對象相同的值，而所有的對其他對象的引用都仍然指向原來的對象。深複製，把引用對象的變數指向複製過的新對象，而不是原有的被引用的對象。

Net命名空間System提供了一個IConeable介面，此介面只有一個方法Clone()，只需要實現這個介面就可以實現原型模式（Prototype Pattern）了

5.2結構性模式（Structural Patterns）5.2.1 Net設計模式執行個體之適配器模式（Adapter Pattern）

適配器模式，將一個類裝換成客戶期望的另外一個介面。Adapter模式統一了不相容對象的介面，使的原本由於介面不相容而不能工作的那些類可以一起工作。

5.2.2 Net設計模式執行個體之橋接模式( Bridge Pattern)

橋接模式（Bridge Pattern），將抽象部分與它的實現部分分離，使的抽象和實現都可以獨立地變化。Decouple an abstraction from its implementation so that the two can vary independently.。

什麼是彙總/組合：

彙總(Aggregation)，當對象A被加入到對象B中，成為對象B的組成部分時，對象B和對象A之間為彙總關係。彙總是關聯關係的一種，是較強的關聯關係，強調的是整體與部分之間的關係。

5.2.3Net設計模式執行個體之組合模式（Composite Pattern）

組合模式，將對象組合成樹形結構以表示“部分-整體”的階層，組合模式使得使用者對單個對象和組合對象的使用具有一致性。解決整合與部分可以被一致對待問題。

5.2.4 Net設計模式執行個體之裝飾者模式（Decorator Pattern）

裝飾模式，給一個對象動態添加額外職責，這些職責需要由使用者決定加入的方式和時機。裝飾模式提供了“隨插即用”的方式，在運行期間決定何時增加何種功能。就增加功能來說，裝飾模式比產生子類更加靈活。

5.2.5 Net設計模式執行個體之面板模式（Façade Pattern）

面板模式，為子系統的一組介面提供一個統一的介面，此模式定義了一個高層介面，這一個高層介面使的子系統更加容易使用。面板模式可以解決層結構分離、降低系統耦合度和為新舊系統互動提供介面功能。

5.2.6 Net設計模式執行個體之享元模式( Flyweight Pattern)

享元模式（Flyweight Pattern）,運用共用技術有效支援大量細粒度的對象。Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently. 享元模式可以避免大量非常相似類的開銷。在程式設計中有時需要產生大量細粒度的類執行個體來表示資料。如果發現這些執行個體除了幾個參數外基本傷都是相同的，有時就能夠受大幅度第減少需要執行個體化的類的數量。如果能把這些參數移到類執行個體外面，在方法調用時將他們傳遞進來，就可以通過共用大幅度地減少單個執行個體的數目。

享元對象的內部狀態與外部狀態：

內部狀態，在享元對象的內部並且不會隨環境改變而改變的共用部分。

外部狀態，隨環境改變而改變的，不可以共用的狀態。

5.2.7 Net設計模式執行個體之代理模式（Proxy Pattern）

代理模式（Proxy Pattern）對其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問。

5.3行為性模式（Behavioral Patterns）Net設計模式執行個體之職責鏈模式（Chain Of Responsibility）

後期補此節

5.3.1Net設計模式執行個體之命令模式(Command Pattern)

命令模式（Command Pattern）將請求封裝為一個對象，從而使你用不同的請求對客戶進行參數化，對請求排隊或紀錄請求日誌，以及支援可撤銷的操作。當需要有撤銷或者恢複操作時，可以考慮使用命令模式.

5.3.2Net設計模式執行個體之解譯器模式（Interpreter Pattern）

解譯器模式（Interpreter Pattern），給定一個語言，定義它的文法的一種表示，並定義一個解譯器，這個解譯器使用該表示來解釋語言中的句子。當有一個語言需要解釋執行，並且你可將該語言中的句子表示為一個抽象的文法樹時，可以考慮使用解譯器模式。

5.3.3 Net設計模式執行個體之迭代器模式（Iterator Pattern）

迭代器模式（Iterator Pattern），提供一種方法順序訪問一個彙總對象中元素，而不暴露改集合對象的內部表示。迭代器模式就是分離了集合對想的遍曆行為，抽象出一個迭代器類來負責，這樣即可以不暴露集合的內部機構，又可讓外部代碼透明地訪問集合內部的資料.

5.3.4 Net設計模式執行個體之中介者模式（Mediator Pattern）

中介者模式（Mediator Pattern），定義一個中介對象來封裝系列對象之間的互動。中介者使各個對象不需要顯示地相互引用，從而使其耦合性鬆散，而且可以獨立地改變他們之間的互動。中介者模式一般應用於一組對象以定義良好但是複雜的方法進行通訊的場合，以及想定製一個分布在多個類中的行為，而不想產生太多的子類的場合.

5.3.5 Net設計模式執行個體之備忘錄模式(Memento Pattern)

備忘錄模式（Memento Pattern），在不破壞封裝的前提下，捕獲一個對象的內部狀態，並在該對象之外儲存這個狀態。這樣以後就可以就該對象恢複到原先儲存的狀態。

當系統功能比較複雜，而且需要記錄曆史屬性以便當需要時做恢複動作。Originator可以根據儲存的Memento資訊還原到前一狀態。

5.3.6Net設計模式執行個體之觀察者模式（Observer Pattern）

觀察者模式定義了一種一對多的依賴關係，讓多個觀察者對象同時監聽某一個主題對象，這個主題對象在狀態發生變化的時，會通知所有觀察者對象，使他們能夠自動更新自己。解決的是“當一個對象的改變需要同時改變其他對象的時候”問題。最後以股票執行個體進一步闡述了觀察者模式。 

5.3.7Net設計模式執行個體之狀態模式(State Pattern)

狀態模式（State Pattern），當一個對象的內在狀態改變時允許改變其行為，這個對象看起來像是改變了其類。當一個對象行為取決於它的狀態，並且它必須在運行時刻根據狀態改變它的行為時，就可以考慮使用狀態模式了.

Net設計模式執行個體之策略模式（Strategy Pattern）

後期補此節

5.3.8Net設計模式執行個體之模板方法模式(Template Mothed Pattern)

模板方法模式(Template Method Pattern),定義一個操作中的演算法骨架，而將一些步驟延遲到子類中。模板方法使得子類可以不改變一個演算法的結構即可以重定義演算法的某些特定步驟。模板方法模式把不變行為搬移到超類，從而去除子類中的重複代碼，實際上模板方法模式就是提供了一個代碼複用平台。

      要完成在某一細節上層次一致的一個過程或一系列步驟，但個別步驟在更詳細的層次上實現不同時，可以使用模版方法模式解決問題。

 

5.3.9Net設計模式執行個體之訪問者模式（Visitor Pattern）

訪問者模式表示一個作用於某對象結構中的個元素操作。它使你可以在不改變各元素類的前提下定義作用於這些元素的新操作. 訪問者模式的目的是要把處理從資料結構分離出來

6 設計模式總結

Net設計模式系列文章介紹了GOF 23個模式，從模式的設計理念、設計架構、架構的代碼介紹了設計模式，並且每個模式配有模式執行個體，UML設計及其C#代碼。使用的設計工具是EA：Enterprise Architect.主要參考的書籍有《Head First 設計模式》《大話設計模式》《Net與設計模式》《C# 3.0 Design Pattern》及其國外一些文章的執行個體，在此對這些書的作者感謝，在閱讀此系列文章之前，建議大家先閱讀《UML建模系列文章總結》

至此，Net設計模式執行個體系列文章已經寫完，由於個人能力有限，不免有些問題闡述的不清楚或者不是非常正確，望高手指點。再此感謝

 

轉載自：http://www.cnblogs.com/ywqu/archive/2010/03/15/1686015.html

 

Net設計模式執行個體系列文章總結