设计模式基础知识

￡神魔★判官ぃ 2022-04-13 11:42 237阅读 0赞

## 设计模式的六大原则 ##

1、开闭原则（Open Close Principle）  
开闭原则的意思是：对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。简言之，是为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。

2、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）  
里氏代换原则是面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。LSP 是继承复用的基石，只有当派生类可以替换掉基类，且软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而派生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对开闭原则的补充。实现开闭原则的关键步骤就是抽象化，而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。

3、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）  
这个原则是开闭原则的基础，具体内容：针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle）  
这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。它还有另外一个意思是：降低类之间的耦合度。由此可见，其实设计模式就是从大型软件架构出发、便于升级和维护的软件设计思想，它强调降低依赖，降低耦合。

5、迪米特法则，又称最少知道原则（Demeter Principle）  
最少知道原则是指：一个实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。  
6、合成复用原则（Composite Reuse Principle）  
合成复用原则是指：尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

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## 单例模式： ##

**优点：**  
单例模式 只允许创建一个对象，因此节省内存，加快对象访问速度，因此对象需要被公用的场合适合使用，如多个模块使用同一个数据源连接对象等等  
**缺点：**  
1.就是不适用于变化的对象，如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化，单例就会引起数据的错误，不能保存彼此的状态。  
2.由于单例模式没有抽象层，所以扩展起来很难。  
3. 单例类职责过重，在一定程度上违背了单一职责。因为单例类既提供了业务方法，又提供了创建对象的方法(工厂方法)，将对象的创建和对象本身的功能耦合在一起。  
**应用场景**  
1.网站计数器。  
2.项目中读取配置文件。  
3.应用程序的日志应用。  
4.集合排序时会写单独的排序(compare)类。排序类就会采用单例模式。

**实现方式：**  
常见的单例模式有两种创建方式：所谓饿懒汉式与饿汉式  
懒汉式：懒汉式就是不在系统加载时就创建类的单例，而是在第一次使用实例的时候再创建。  
在加载类的时候就会创建类的单例，并保存在类中。  
tips:在多线程下创建单例模式模式需要考虑重复创建情况。常见的解决方式有两种：  
a.采用双重加锁机制。

public class SLHanDanli { 
        private static volatile SLHanDanli dl = null;
        private SLHanDanli(){ }
        public static SLHanDanli getInstance(){ 
            if(dl == null){ 
                synchronized (SLHanDanli.class) { 
                    if(dl == null){ 
                        dl = new SLHanDanli();
                    }
                }
            }
            return dl;
        }
    }

b.使用静态初始化器的方式会在类加载时创建类的实例，但是我们将实例的创建显式放置在静态内部类中，它会导致在外部类加载时不进行实例创建，这样就能实现我们的双重目的：延迟加载和线程安全。

public class ClassInnerClassDanli { 
        public static class DanliHolder{ 
            private static ClassInnerClassDanli dl = new ClassInnerClassDanli();
        }
        private ClassInnerClassDanli(){ }
        public static ClassInnerClassDanli getInstance(){ 
            return DanliHolder.dl;
        }
    }

[https://www.cnblogs.com/restartyang/articles/7770856.html][https_www.cnblogs.com_restartyang_articles_7770856.html]

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## 策略模式 ##

\*\*意图：\*\*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。  
\*\*主要解决：\*\*在有多种算法相似的情况下，使用 if…else 所带来的复杂和难以维护。  
\*\*何时使用：\*\*一个系统有许多许多类，而区分它们的只是他们直接的行为。  
\*\*如何解决：\*\*将这些算法封装成一个一个的类，任意地替换。  
**有点：** 1、算法可以自由切换。 2、避免使用多重条件判断。 3、扩展性良好。  
**缺点：** 1、策略类会增多。 2、所有策略类都需要对外暴露。  
**使用场景：** 项目是会对集合进行排序，会先把每种排序规则写成单独的排序类。然后使用时传入不同的排序策略就会出现不同的 排序结果。

[http://www.runoob.com/design-pattern/strategy-pattern.html][http_www.runoob.com_design-pattern_strategy-pattern.html]  
[https://blog.csdn.net/chenjianandiyi/article/details/79747675][https_blog.csdn.net_chenjianandiyi_article_details_79747675]

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## 装饰器模式 ##

装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种类型的设计模式属于结构型模式，它是作为现有的类的一个包装。  
这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。  
我们通过下面的实例来演示装饰器模式的用法。其中，我们将把一个形状装饰上不同的颜色，同时又不改变形状类。

介绍  
意图：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。  
主要解决：一般的，我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现，由于继承为类引入静态特征，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀。  
何时使用：在不想增加很多子类的情况下扩展类。  
如何解决：将具体功能职责划分，同时继承装饰者模式。  
关键代码： 1、Component 类充当抽象角色，不应该具体实现。 2、修饰类引用和继承 Component 类，具体扩展类重写父类方法。  
应用实例： 1、孙悟空有 72 变，当他变成"庙宇"后，他的根本还是一只猴子，但是他又有了庙宇的功能。 2、不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体。  
优点：装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，装饰模式是继承的一个替代模式，装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。  
缺点：多层装饰比较复杂。  
使用场景： 1、扩展一个类的功能。 2、动态增加功能，动态撤销。  
注意事项：可代替继承。

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## 代理模式 ##

在代理模式（Proxy Pattern）中，一个类代表另一个类的功能。这种类型的设计模式属于结构型模式。  
在代理模式中，我们创建具有现有对象的对象，以便向外界提供功能接口。

介绍  
意图：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

主要解决：在直接访问对象时带来的问题，比如说：要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中，有些对象由于某些原因（比如对象创建开销很大，或者某些操作需要安全控制，或者需要进程外的访问），直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦，我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。  
何时使用：想在访问一个类时做一些控制。  
如何解决：增加中间层。  
关键代码：实现与被代理类组合。  
应用实例： 1、Windows 里面的快捷方式。 2、猪八戒去找高翠兰结果是孙悟空变的，可以这样理解：把高翠兰的外貌抽象出来，高翠兰本人和孙悟空都实现了这个接口，猪八戒访问高翠兰的时候看不出来这个是孙悟空，所以说孙悟空是高翠兰代理类。 3、买火车票不一定在火车站买，也可以去代售点。 4、一张支票或银行存单是账户中资金的代理。支票在市场交易中用来代替现金，并提供对签发人账号上资金的控制。 5、spring aop。  
优点： 1、职责清晰。 2、高扩展性。 3、智能化。增加中间层，实现业务解耦。可以在中间层做些额外附加功能  
缺点： 1、由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象，因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢。 2、实现代理模式需要额外的工作，有些代理模式的实现非常复杂。增加了额外的工作，速度可能变慢。  
使用场景：按职责来划分，通常有以下使用场景： 1、远程代理。 2、虚拟代理。 3、Copy-on-Write 代理。 4、保护（Protect or Access）代理。 5、Cache代理。 6、防火墙（Firewall）代理。 7、同步化（Synchronization）代理。 8、智能引用（Smart Reference）代理。  
开发模式中service和dao成就是静态代理。service层代理dao层。  
注意事项： 1、和适配器模式的区别：适配器模式主要改变所考虑对象的接口，而代理模式不能改变所代理类的接口。 2、和装饰器模式的区别：装饰器模式为了增强功能，而代理模式是为了加以控制。

[https://blog.csdn.net/dean\_hu/article/details/71195133][https_blog.csdn.net_dean_hu_article_details_71195133]

[https_www.cnblogs.com_restartyang_articles_7770856.html]: https://www.cnblogs.com/restartyang/articles/7770856.html
[http_www.runoob.com_design-pattern_strategy-pattern.html]: http://www.runoob.com/design-pattern/strategy-pattern.html
[https_blog.csdn.net_chenjianandiyi_article_details_79747675]: https://blog.csdn.net/chenjianandiyi/article/details/79747675
[https_blog.csdn.net_dean_hu_article_details_71195133]: https://blog.csdn.net/dean_hu/article/details/71195133