23種設(shè)計(jì)模式簡(jiǎn)介

本文是我們名為“ Java設(shè)計(jì)模式 ”的學(xué)院課程的一部分。

在本課程中，您將深入研究大量的設(shè)計(jì)模式，并了解如何在Java中實(shí)現(xiàn)和利用它們。 您將了解模式如此重要的原因，并了解何時(shí)以及如何應(yīng)用模式中的每一個(gè)。 在這里查看 ！

目錄

1.簡(jiǎn)介 2.什么是設(shè)計(jì)模式 3.為什么使用它們 4.如何選擇和使用一個(gè) 5.模式分類

5.1。 創(chuàng)作模式 5.2。 結(jié)構(gòu)模式 5.3。 行為模式

1.簡(jiǎn)介

在70年代后期，一位名叫Christopher Alexander的建筑師開(kāi)始了圖案的概念。 亞歷山大（Alexander）的工作著眼于在特定環(huán)境下找到針對(duì)特定力量的解決方案的模式。

Christopher Alexander是一位土木工程師和建筑師，他的模式與建筑物的建筑師有關(guān)，但是他所做的工作激發(fā)了人們對(duì)面向?qū)ο?#xff08;OO）社區(qū)的興趣，許多創(chuàng)新者開(kāi)始開(kāi)發(fā)軟件設(shè)計(jì)模式。 肯特·貝克（Kent Beck）和沃德·坎寧安（Ward Cunningham）是在OOPSLA會(huì)議上介紹Smalltalk設(shè)計(jì)模式的少數(shù)人。 詹姆斯·科普林（James Coplien）是另一位積極倡導(dǎo)模式宗旨的人。

很快，OOPSLA的模式社區(qū)開(kāi)始發(fā)展，因?yàn)樗鼮槌蓡T提供了一個(gè)共享其模式創(chuàng)新和思想的環(huán)境。 圖案運(yùn)動(dòng)發(fā)展的另一個(gè)重要論壇是肯特·貝克（Kent Beck）和格雷迪·布赫（Grady Booch）創(chuàng)立的Hillside Group。

這就是設(shè)計(jì)模式-旺盛而強(qiáng)大的社區(qū)對(duì)專業(yè)知識(shí)的積累。 這是最佳的人群采購(gòu)。 自從最初的GoF工作以來(lái)，模式社區(qū)已經(jīng)發(fā)展了十多年，規(guī)模龐大且充滿活力。 Grady Booch和Celso Gonzalez一直在收集他們?cè)谛袠I(yè)中可以找到的每種模式。 到目前為止，他們有2000多個(gè)。

本課程全部關(guān)于設(shè)計(jì)模式。 在本課程中，我們將向您介紹最有用和最著名的設(shè)計(jì)模式。 在本課程中，首先我們將了解真正的設(shè)計(jì)模式。 它們有什么用？ 為什么要真正使用它們，以及如何使用它們？

稍后，我們還將看到模式的組織方式，并根據(jù)其行為和結(jié)構(gòu)將其分為不同的組。

在接下來(lái)的幾課中，我們將逐一討論不同的設(shè)計(jì)模式。 我們將深入并分析每種設(shè)計(jì)模式，還將看到如何在Java中實(shí)現(xiàn)它們。

2.什么是設(shè)計(jì)模式

作為一個(gè)面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)人員，我們可能會(huì)認(rèn)為我們的代碼包含了面向?qū)ο笳Z(yǔ)言所提供的所有好處。 我們編寫(xiě)的代碼具有足夠的靈活性，以至于我們可以對(duì)其進(jìn)行任何更改，而付出的代價(jià)則更少或更少。 我們的代碼是可重用的，因此我們可以在任何地方重用它而不會(huì)遇到任何麻煩。 我們可以輕松地維護(hù)我們的代碼，對(duì)代碼部分的任何更改都不會(huì)影響代碼的任何其他部分。

不幸的是，這些優(yōu)勢(shì)并不是憑空產(chǎn)生的。 作為開(kāi)發(fā)人員，我們有責(zé)任以一種使我們的代碼靈活，可維護(hù)和可重用的方式設(shè)計(jì)代碼。

設(shè)計(jì)是一門藝術(shù)，它伴隨著經(jīng)驗(yàn)。 但是，一些高級(jí)和經(jīng)驗(yàn)豐富的開(kāi)發(fā)人員已經(jīng)在面對(duì)和解決類似的設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)已經(jīng)編寫(xiě)了一些解決方案。 這些解決方案稱為設(shè)計(jì)模式。

設(shè)計(jì)模式是設(shè)計(jì)面向?qū)ο蟠a的經(jīng)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)模式是對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題的通用可重用解決方案。 這些是經(jīng)驗(yàn)豐富的開(kāi)發(fā)人員使用的最佳實(shí)踐。 模式不是完整的代碼，但可以用作可應(yīng)用于問(wèn)題的模板。 模式是可重用的； 它們可以應(yīng)用于任何領(lǐng)域的類似設(shè)計(jì)問(wèn)題。 換句話說(shuō)，我們可以將模式視為包含重復(fù)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題及其解決方案的正式文檔。 在一個(gè)實(shí)際環(huán)境中使用的模式也可以在其他環(huán)境中重用。

克里斯托弗曾說(shuō)過(guò)：“每種模式都描述了一個(gè)在我們的環(huán)境中反復(fù)發(fā)生的問(wèn)題，然后描述了該問(wèn)題的解決方案的核心，這樣您就可以使用該解決方案一百萬(wàn)次，而無(wú)需做任何事情。以相同的方式兩次”。

通常，模式具有四個(gè)基本要素：

模式名稱 ，用于為模式提供一個(gè)單一且有意義的名稱，該名稱定義了設(shè)計(jì)問(wèn)題及其解決方案。 命名設(shè)計(jì)模式有助于將自身輕松引用給其他人。 提供文檔也變得很容易，正確的詞匯使設(shè)計(jì)更容易思考。

問(wèn)題描述了何時(shí)應(yīng)用圖案。 它解釋了問(wèn)題及其背景。 它可能描述特定的設(shè)計(jì)問(wèn)題，例如如何將算法表示為對(duì)象。 它可能描述了不靈活設(shè)計(jì)的癥狀的類或?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)。 有時(shí)，問(wèn)題將包括在應(yīng)用此模式有意義之前必須滿足的條件列表。

該解決方案描述了構(gòu)成設(shè)計(jì)的元素，它們之間的關(guān)系，職責(zé)和協(xié)作。 解決方案不是完整的代碼，但可以作為模板使用代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。 相反，該模式提供了一個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題的抽象描述，以及元素（在本例中為類和對(duì)象）的一般布置如何解決該問(wèn)題的抽象描述。

應(yīng)用模式的結(jié)果和后果 。 軟件的后果通常涉及空間和時(shí)間的權(quán)衡。 他們也可能解決語(yǔ)言和實(shí)施問(wèn)題。 由于重用通常是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的一個(gè)因素，因此模式的后果包括其對(duì)系統(tǒng)的靈活性，可擴(kuò)展性或可移植性的影響。 明確列出這些后果有助于您理解和評(píng)估它們。

3.為什么使用它們

靈活性：使用設(shè)計(jì)模式，您的代碼將變得靈活。 由于對(duì)象之間的松散耦合，這有助于提供正確的抽象級(jí)別，這使您的代碼易于更改。

可重用性：松散耦合且內(nèi)聚的對(duì)象和類可使您的代碼更可重用。 與高度耦合的代碼相比，這種代碼變得易于測(cè)試。

共享詞匯表：共享詞匯表可輕松與其他團(tuán)隊(duì)成員共享您的代碼和思想。 它使與代碼相關(guān)的團(tuán)隊(duì)成員之間有了更多的了解。

捕獲最佳實(shí)踐：設(shè)計(jì)模式捕獲已成功應(yīng)用于問(wèn)題的解決方案。 通過(guò)學(xué)習(xí)這些模式和相關(guān)問(wèn)題，一個(gè)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)人員會(huì)學(xué)到很多有關(guān)軟件設(shè)計(jì)的知識(shí)。

設(shè)計(jì)模式使重用成功的設(shè)計(jì)和架構(gòu)變得更加容易。

通過(guò)將成熟的技術(shù)表示為設(shè)計(jì)模式，可以使新系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)人員更容易使用它們。 設(shè)計(jì)模式可幫助您選擇使系統(tǒng)可重用的設(shè)計(jì)替代方案，并避免損害可重用性的替代方案。 設(shè)計(jì)模式甚至可以通過(guò)提供對(duì)類和對(duì)象交互及其基本意圖的明確說(shuō)明來(lái)改善現(xiàn)有系統(tǒng)的文檔編制和維護(hù)。 簡(jiǎn)而言之，設(shè)計(jì)模式可幫助設(shè)計(jì)師更快地“正確”設(shè)計(jì)。

4.如何選擇和使用一個(gè)

有多種設(shè)計(jì)模式可供選擇； 要選擇一個(gè)，您必須對(duì)其中的每一個(gè)都有很好的了解。 許多設(shè)計(jì)模式看起來(lái)非常相似。 它們解決了幾乎類似類型的設(shè)計(jì)問(wèn)題，并且具有類似的實(shí)現(xiàn)。 為了實(shí)現(xiàn)針對(duì)特定設(shè)計(jì)問(wèn)題的正確設(shè)計(jì)模式，必須對(duì)它們有非常深刻的理解。

首先，您需要確定所面臨的設(shè)計(jì)問(wèn)題。 設(shè)計(jì)問(wèn)題可以分為創(chuàng)造性，結(jié)構(gòu)性或行為性。 根據(jù)此類別，您可以過(guò)濾模式并選擇適當(dāng)?shù)哪Ｊ健?例如：

一個(gè)類的實(shí)例太多，它們僅表示單個(gè)事物，這些對(duì)象的屬性中的值相同，并且它們僅用作只讀 ：您可以針對(duì)此設(shè)計(jì)問(wèn)題選擇Singleton模式，以確保僅整個(gè)應(yīng)用程序的單個(gè)實(shí)例。 它還有助于減小內(nèi)存大小。

類之間過(guò)于依賴。 一個(gè)類中的更改會(huì)影響所有其他從屬類：您可以使用Bridge，Mediator或Command來(lái)解決此設(shè)計(jì)問(wèn)題。

在代碼的兩個(gè)不同部分中有兩個(gè)不同的不兼容接口，您需要將一個(gè)接口轉(zhuǎn)換為另一個(gè)接口，客戶端代碼使用該接口使整個(gè)代碼正常工作：適配器模式適合此問(wèn)題。

一種設(shè)計(jì)模式可以用于解決多個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題，并且一個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題可以通過(guò)多個(gè)設(shè)計(jì)模式解決。 可能會(huì)有很多設(shè)計(jì)問(wèn)題和解決方案，但是，選擇合適的模式取決于您對(duì)設(shè)計(jì)模式的了解和理解。 這也取決于您已經(jīng)擁有的代碼。

5.模式分類

設(shè)計(jì)模式可以分為以下幾類：

創(chuàng)作模式

結(jié)構(gòu)模式

行為模式

創(chuàng)作模式

創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式用于設(shè)計(jì)對(duì)象的實(shí)例化過(guò)程。 創(chuàng)建模式使用繼承來(lái)改變對(duì)象的創(chuàng)建。

這些模式中有兩個(gè)重復(fù)出現(xiàn)的主題。 首先，它們都封裝了有關(guān)系統(tǒng)使用哪些具體類的知識(shí)。 其次，它們隱藏了這些類的實(shí)例是如何創(chuàng)建和組合的。 整個(gè)系統(tǒng)對(duì)對(duì)象的所有了解都是由抽象類定義的它們的接口。 因此，創(chuàng)建模式使您在創(chuàng)建內(nèi)容，創(chuàng)建者，創(chuàng)建方式和時(shí)間方面具有很大的靈活性。

在某些情況下，兩個(gè)或多個(gè)模式看起來(lái)很適合解決問(wèn)題。 在其他時(shí)候，這兩種模式可以互補(bǔ)。 Builder可以與其他模式一起使用，以實(shí)現(xiàn)要構(gòu)建的組件。

結(jié)構(gòu)模式

結(jié)構(gòu)模式與類和對(duì)象如何構(gòu)成更大的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 結(jié)構(gòu)類模式使用繼承來(lái)構(gòu)成接口或?qū)崿F(xiàn)。 作為一個(gè)簡(jiǎn)單的示例，請(qǐng)考慮多重繼承如何將兩個(gè)或多個(gè)類混合為一個(gè)。 結(jié)果是一個(gè)結(jié)合了其父類屬性的類。 這種模式對(duì)于使獨(dú)立開(kāi)發(fā)的類庫(kù)協(xié)同工作特別有用。

結(jié)構(gòu)對(duì)象模式不是組成接口或?qū)崿F(xiàn)，而是描述組成對(duì)象以實(shí)現(xiàn)新功能的方法。 對(duì)象合成的附加靈活性來(lái)自于在運(yùn)行時(shí)更改合成的能力，而靜態(tài)類合成則無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

行為模式

行為模式與算法以及對(duì)象之間的職責(zé)分配有關(guān)。 行為模式不僅描述對(duì)象或類的模式，還描述它們之間的通信模式。 這些模式表征了復(fù)雜的控制流，在運(yùn)行時(shí)很難遵循。 它們將您的注意力從控制流上移開(kāi)，讓您僅專注于對(duì)象的互連方式。

行為對(duì)象模式使用對(duì)象組成而不是繼承。 一些描述了一組對(duì)等對(duì)象如何協(xié)作執(zhí)行一項(xiàng)單個(gè)對(duì)象無(wú)法單獨(dú)執(zhí)行的任務(wù)。 這里的一個(gè)重要問(wèn)題是對(duì)等對(duì)象如何相互了解。 對(duì)等體可以保持彼此之間的顯式引用，但這將增加它們之間的耦合。 在極端情況下，每個(gè)對(duì)象都會(huì)彼此了解。 介體模式通過(guò)在對(duì)等體之間引入介體對(duì)象來(lái)避免這種情況。 介體提供松耦合所需的間接定向。

下表顯示了各自類別下的模式列表：

創(chuàng)作模式	結(jié)構(gòu)模式	行為模式
抽象工廠	適配器	責(zé)任鏈
建造者	橋	命令
工廠方法	綜合	口譯員
原型	裝飾器	迭代器
辛格爾頓	正面	調(diào)解員
	飛行重量	紀(jì)念
	代理	觀察者
		州
		戰(zhàn)略
		模板方法
		游客

模式清單

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/09/introduction-to-design-patterns.html

23種設(shè)計(jì)模式簡(jiǎn)介

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的23种设计模式简介_设计模式简介的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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