Java設計模式學習

忘塵天外天發表於2017-10-30

設計模式簡介

  設計模式(Design pattern)代表了最佳的實踐,通常被有經驗的物件導向的軟體開發人員所採用。設計模式是軟體開發在軟體開發過程中面臨的一般問題的解決方案。這些解決方案是眾多軟體開發人員經過相當長的一段時間的試驗和錯誤總結出來的。

  設計模式是一套唄反覆使用的、多數人知曉的、經過分類編目的、程式碼設計經驗的總結。使用設計模式是為了重用程式碼、讓程式碼更容易被他人理解、保證程式碼可靠性。毫無意外,設計模式於己於他人於系統都是多贏的,設計模式使程式碼編制真正過程化,設計模式是軟體過程的基石,如同大廈的一塊塊磚石一樣。專案中合理地運用設計模式可以完美地解決很多問題,每種模式在現實中都有相應的原理來與之對應,每種模式都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。設計模式:可複用的物件導向軟體元素。主要是基於以下的物件導向原則。

  • 對介面程式設計而不是對實現程式設計
  • 優先使用物件組合而不是繼承

  設計模式的使用:設計模式在軟體開發中的兩個主要用途。開發人員的共同平臺,設計模式提供了一個標準的術語系統,且具體到特定的情景。例如:單例設計模式意味著使用單個物件,這樣所熟悉單例設計模式的開發人員都能使用單個物件,並且可以通過這種方式告訴對方,程式使用的是單例模式。

  最佳的實踐:設計模式已經經歷了很長一段時間,它們提供了軟體開發工程中面臨的一般問題的最佳解決方案。學習這些設計模式有助於經驗不足的開發人員通過一種簡單快捷的方式來學習軟體設計。

設計模式的型別

  根據設計模式的參考書Design  Patterns-Element  of  Reusable  Object-Oriented  Software(中文名稱:設計模式可複用的物件導向軟體元素)中所提到的,總共有23種設計模式。這些模式可以分為三大類:建立型模式(Creational  Patterns)、結構型模式(Structural Patterns)、行為型模式(Behavioral Patterns)。還有另一類設計模式:J2EE設計模式。

  1、建立型模式:這些設計模式提供了一種在建立物件的同時隱藏建立邏輯的方式,而不是使用new運算子直接例項化物件。這使得程式在判斷針對某個給定例項需要建立哪些物件時更加靈活。

  • 工廠模式(Factory Pattern)
  • 抽象工廠模式(Abstract  Factory Pattern) 
  • 單例模式(Singleton Pattern)
  • 建造者模式(Builder Pattern)
  • 原型模式(Prototype Pattern)

  2、結構性模式:這些設計模式關注類和物件的組合。繼承的概念被用來組合介面和定義組合物件獲得新功能的方式。

  • 介面卡模式(Adapter Pattern)
  • 橋接模式(Bridge Pattern)
  • 過濾器模式(Filter 、Criteria Pattern)
  • 組合模式(Composite Pattern)
  • 裝飾器模式(Decorater Pattern)
  • 外觀模式(Facade Pattern)
  • 享元模式(Flyweight Pattern)
  • 代理模式(Proxy Pattern)

  3、行為模式:這些設計模式特別關注物件之間的通訊。

  • 責任鏈模式(Chain of Responsibility Pattern)
  • 命令模式(Command Pattern)
  • 直譯器模式(Interpreter Pattern)
  • 迭代器模式(Iterator Pattern)
  • 中介者模式(Mediator Pattern)
  • 備忘錄模式(Memento Pattern)
  • 觀察者模式(Observer Pattern)
  • 狀態模式(State Pattern)
  • 空物件模式(Null Object Pattern)
  • 策略模式(Strategy Pattern)
  • 模板模式(Template Pattern)
  • 訪問者模式(Visitor Pattern)

  4、J2EE模式:這些設計模式特別關注表示層。這些設計模式是由Sun Java Center鑑定的。

  • MVC模式(MVC Pattern)
  • 業務代表模式(Business Delegate Pattern)
  • 組合實體模式(Composite Entity Pattern)
  • 資料訪問物件模式(Data Access Object Pattern)
  • 前端控制器模式(Front Controller Pattern)
  • 攔截過濾器模式(Intercepting Filter Pattern)
  • 服務定位器模式(Service Locator Pattern)
  • 傳輸物件模式(Transfer Object Pattern)

 設計模式的六大原則

  1、開閉原則(Open Close Principle)

  開閉原則的意思是:對擴充套件開放,對修改關閉。在程式需要進行擴充的時候,不能去修改原有的程式碼,實現一個熱插拔的效果。簡言之,是為了使程式的擴充套件性好,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。

  2、里氏代換原則(Liskov Substitution Principle)

里氏代換原則是物件導向設計的基本原本之一。里氏代換原則的意思是,任何基類可以出現的地方,子類一定可以出現。里氏代換原則是繼承重複用的基石,只有當派生類可以替換掉基類,且軟體單位的功能不受到影響時,基類才能真正被複用,而派生類也能夠在基類的基礎上增加新的行為。里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體現,所以里氏代換原則是對實現抽象化的具體步驟的規範。

  3、依賴倒轉原則(Dependence Inversion Principle)

  這個原則是開閉原則的基礎,具體內容:針對介面程式設計,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。它還有另一個意思是:降低類之間的耦合度。由此可見,其實設計模式就是從大型軟體架構出發、便於維護和升級的軟體設計思想,它強調降低耦合度,降低依賴。

  5、迪米特法則,又稱最少知道原則(Demeter Principle)

  最少知道原則是指:一個實體應當儘量少地與其它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)

  合成複用原則是指:儘量使用合成/聚合的方式,而不是使用繼承。

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