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设计模式是一种在特定环境下解决特定问题的经过验证的解决方案,它们是软件设计经验的总结,可以帮助我们更好地理解和使用面向对象编程,本篇文章将详细介绍设计模式的基本概念、分类、应用以及如何在实际项目中应用设计模式。
设计模式基本概念
1、什么是设计模式?
设计模式是一种在特定环境下解决特定问题的经过验证的解决方案,它们是软件设计经验的总结,可以帮助我们更好地理解和使用面向对象编程。
2、设计模式的作用?
设计模式可以帮助我们更好地组织代码,提高代码的可读性和可维护性,降低代码重复率,提高开发效率。
3、设计模式的分类?
根据应用领域和解决问题的方式,设计模式可以分为三大类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。
创建型模式
创建型模式主要关注对象的创建过程,包括单例模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式和原型模式。
1、单例模式
单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点,它通常用于数据库连接、日志记录等场景。
2、工厂方法模式
工厂方法模式定义了一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,它常用于创建复杂的对象,如配置文件解析器、加密解密算法等。
3、抽象工厂模式
抽象工厂模式提供了一种方式,可以将一组具有同一主题的单独的工厂封装起来,它常用于创建一系列相关的对象,如报表生成器、报告查看器等。
4、建造者模式
建造者模式将一个复杂对象的构建与其表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示,它常用于创建图形用户界面、网络协议栈等场景。
5、原型模式
原型模式通过复制现有的对象来创建新的对象,而不是通过实例化一个新的类,它常用于创建简单的对象,如菜单项、按钮等。
结构型模式
结构型模式主要关注对象之间的组合和协作关系,包括适配器模式、桥接模式、装饰器模式、外观模式、享元模式和代理模式。
1、适配器模式
适配器模式将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,使原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作,它常用于解决系统内部类之间的兼容问题。
2、桥接模式
桥接模式将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立地变化,它常用于解决系统之间的耦合问题。
3、装饰器模式
装饰器模式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,它常用于为对象添加新的行为或属性,而不影响原有的功能。
4、外观模式
外观模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,它常用于简化客户端与子系统的交互,提高系统的可扩展性和可维护性。
5、享元模式
享元模式通过共享技术有效地支持大量细粒度的对象,它可以减少内存消耗,提高系统性能。
6、代理模式
代理模式为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问,它常用于实现远程调用、权限控制等功能。
行为型模式
行为型模式主要关注对象之间的交互和通信方式,包括责任链模式、命令模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式。