java23种设计模式提纲

设计模式的六大原则：

1.单一职责原则

There should never be more than one reason for a class to change.

2.接口隔离原则

Clients should not be forced to depend upon interfaces that they don't use.

The dependency of one class to another one should depend on the smallest possible interface.

3.依赖倒置原则

High level modules should not depend upon low level modules.Both should depend upon abstractions.Abstractions should not depend upon details.Details should depend upon abstractions.

4.最少知识法则

Least Knowledge Principle

5.里氏替换原则

Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it.

6.开闭原则

Software entities like classes,modules and functions should be open for extension but closed for modifications.

23种设计模式


1.单例模式

定义：

Ensure a class has only one instance,and provide a global point of access to it.（确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。）

定义一个私有的访问权限的构造函数，自己new一个对象，避免其他类new出一个新对象，并且给外界提供一个访问该对象的方法。

使用场景：

1.由于单例模式在内存中只有一个实例，减少了内存开支，特别是一个对象需要频繁地创建、销毁时，而且创建或销毁时性能又无法优化、如要求生成唯一的序列号。

2.当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后用永久驻留内存的方式来解决、访问IO口和数据库。

3.单例模式可以避免对资源的多重占用，例如一个写文件动作，由于只有一个实例存在内存中，避免对同一个资源文件的同时写操作。

4.单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化和共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理、如web页面的计数器。

5.定义大量的静态常量和静态方法。

2.工厂模式

定义：

Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class to instantiate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.（定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。）

使用场景：

1.工厂方法模式是new一个对象的替代品，所以在所有需要生成对象的地方都可以使用。

2.需要灵活的、可扩展的框架时，可以考虑采用工厂方法模式。

3.工厂方法模式可以用在异构项目中。

3.抽象工厂模式

定义：

Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes.（为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定它们的具体类。）

使用场景：一个对象族（或是一组没有任何关系的对象）都有相同的约束，则可以使用抽象工厂模式。

4.模版方法模式

定义：

Define the skeleton of an algorithm in an operation,deferring some steps to subclasses.Template Method lets subclasses redefine certain steps of an algorithm without changing the algorithm's structure.（定义一个操作中的算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。）

使用场景：

1.多个子类有公有的方法，并且逻辑基本相同时。

2.重要、复杂的算法，可以把核心算法设计为模板方法，周边的相关细节功能则由各个子类实现。

3.重构时，模板方法模式是一个经常使用的模式，把相同的代码抽取到父类中，然后通过钩子函数（见“模板方法模式的扩展”）约束其行为。

5.建造者模式

定义：

Separate the construction of a complex object from its representation so that the same construction process can create different representations.（将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。）

使用场景：

1.相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的事件结果时，可以采用建造者模式。

2.多个部件或零件，都可以装配到一个对象中，但是产生的运行结果又不相同时，则可以使用该模式。

3.产品类非常复杂，或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的效能，这个时候使用建造者模式非常合适。

4.在对象创建过程中会使用到系统中的一些其他对象，这些对象在产品对象的创建过程中不易得到时，也可以采用建造者模式封装该对象的创建过程。该种场景只能是一个补偿方法，因为一个对象不容易获得，而在设计阶段竟然没有发觉，而要通过创建者模式柔化创建过程，本身已经违反设计的最初目标。

6.代理模式

定义：

Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it.（为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。）许多其他的模式，如状态模式、策略模式、访问者模式本质上是在更特殊的场合采用了委托模式。

使用场景：

7.原型模型

Specify the kinds of objects to create using a prototypical instance,and create new objects by copying this prototype.（用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。）

8.中介者模式

Define an object that encapsulates how a set of objects interact.Mediator promotes loose coupling by keeping objects from referring to each other explicitly,and it lets you vary their interaction independently.（用一个中介对象封装一系列的对象交互，中介者使各对象不需要显示地相互作用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。）

9.命令模式

Encapsulate a request as an object,thereby letting you parameterize clients with different requests,queue or log requests,and support undoable operations.（将一个请求封装成一个对象，从而让你使用不同的请求把客户端参数化，对请求排队或者记录请求日志，可以提供命令的撤销和恢复功能。）

10.责任链模式

Avoid coupling the sender of a request to its receiver by giving more than one object a chance to handle the request.Chain the receiving objects and pass the request along the chain until an object handles it.（使多个对象都有机会处理请求，从而避免了请求的发送者和接受者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有对象处理它为止。）

11.装饰模式

Attach additional responsibilities to an object dynamically keeping the same interface.Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extending functionality.（动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰模式相比生成子类更为灵活。）

12.策略模式

Define a family of algorithms,encapsulate each one,and make them interchangeable.（定义一组算法，将每个算法都封装起来，并且使它们之间可以互换。）

13.适配器模式

Convert the interface of a class into another interface clients expect.Adapter lets classes work together that couldn't otherwise because of incompatible interfaces.（将一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口，从而使原本因接口不匹配而无法在一起工作的两个类能够在一起工作。）

14.迭代器模式

Provide a way to access the elements of an aggregate object sequentially without exposing its underlying representation.（它提供一种方法访问一个容器对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。）

15.组合模式

Compose objects into tree structures to represent part-whole hierarchies.Composite lets clients treat individual objects and compositions of objects uniformly.（将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。）

16.观察者模式

Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state,all its dependents are notified and updated automatically.（定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态，则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。）

17.门面模式

Provide a unified interface to a set of interfaces in a subsystem.Facade defines a higher-level interface that makes the subsystem easier to use.（要求一个子系统的外部与其内部的通信必须通过一个统一的对象进行。门面模式提供一个高层次的接口，使得子系统更易于使用。）

18.备忘录模式

Without violating encapsulation,capture and externalize an object's internal state so that the object can be restored to this state later.（在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。）

19.访问者模式

Represent anoperation to be performed on the elements of an object structure.Visitor lets you define a new operation without changing the classes of the elements on which it operates.（封装一些作用于某种数据结构中的各元素的操作，它可以在不改变数据结构的前提下定义作用于这些元素的新的操作。）

20.状态模式

Allow an object to alter its behavior when its internal state changes.The object will appear to change its class.（当一个对象内在状态改变时允许其改变行为，这个对象看起来像改变了其类。）

21.解释器模式

Given a language,define a representation for its grammar along with an interpreter that uses the representation to interpret sentences in the language.（给定一门语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，该解释器使用该表示来解释语言中的句子。）

22.享元模式

Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently.（使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。）

23.桥梁模式

Decouple an abstraction from its implementation so that the two can vary independently.（将抽象和实现解耦，使得两者可以独立地变化。）