设计模式分为三大类:创建型、结构型和行为型。创建型模式主要用于描述如何创建对象,包括工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式和原型模式;结构型模式主要用于描述如何实现类或对象的组合,包括适配器模式、桥接模式、装饰器模式、外观模式、享元模式和组合模式;行为型模式主要用于描述类或对象怎样交互以及怎样分配职责,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 。
本文目录导读:
在软件开发领域,设计模式是一种被广泛接受和应用的解决方案,它为软件设计提供了一种可重用的模板,设计模式可以帮助我们更好地理解问题的本质,提高代码的可读性和可维护性,同时也能提高开发效率,本文将深入剖析设计模式的原理、应用与实战,帮助你更好地理解和掌握这一重要概念。
设计模式的概述
设计模式是一种在特定场景下解决特定问题的通用可重用方案,它们是对软件设计中常见问题的总结和提炼,为我们提供了一种在面对类似问题时可以借鉴的方法,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。
1、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。
2、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、组合模式、外观模式、享元模式和代理模式。
3、行为型模式:主要关注对象之间的通信方式,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、模板方法模式和访问者模式。
设计模式的原理
设计模式的原理主要包括以下几点:
1、面向对象原则:设计模式是基于面向对象的编程思想,遵循封装、继承和多态等原则。
2、解耦原则:设计模式通过将系统中的各个组件进行合理的划分和组织,实现模块间的解耦,降低系统的复杂度。
3、可复用性原则:设计模式提供了一套可重用的解决方案,可以在不同的场景下进行灵活应用,提高开发效率。
4、易变性原则:设计模式具有良好的适应性,能够在需求变更时进行相应的调整,保持系统的稳定性。
设计模式的应用
1、创建型模式在实际开发中的应用:
- 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,适用于需要频繁创建和销毁的对象,如数据库连接池、日志记录器等。
- 工厂方法模式: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,适用于需要根据不同条件创建不同类型对象的场景。
- 抽象工厂模式:提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类,适用于需要创建一系列相关或依赖对象的场景。
- 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,适用于需要构建复杂对象且表示与构建过程紧密相关的场景。
- 原型模式:通过复制现有对象来创建新对象,适用于需要创建具有相似特性的新对象的场景。
2、结构型模式在实际开发中的应用:
- 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,适用于两个不兼容接口之间的通信场景。
- 桥接模式:将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化,适用于需要将抽象部分与具体实现部分分离的场景。
- 装饰器模式:动态地给一个对象添加一些额外的职责,适用于需要在不修改原有代码的基础上扩展功能的情况。
- 组合模式:将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构,适用于需要表示树形结构的场景。
- 外观模式:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,适用于需要为子系统提供统一接口的场景。
- 享元模式:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象,适用于需要减少内存占用和提高性能的场景。
- 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,适用于需要对对象进行访问控制的场景。
- 中介者模式:用一个中介对象来封装一系列的对象交互操作,适用于需要简化多个对象之间的交互操作的场景。
- 备忘录模式:在不破坏封装的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态,适用于需要缓存数据的场景。
- 观察者模式:定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象,适用于需要实现事件驱动或者发布订阅功能的场景。
- 状态模式:允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,适用于需要根据状态改变行为的场景。
- 策略模式:定义一系列算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可相互替换,适用于需要根据不同条件选择不同算法的场景。
- 模板方法模式:定义一个操作中的算法骨架,将一些步骤延迟到子类中实现,适用于需要在父类中定义算法骨架但允许子类覆盖某些步骤的场景。
- 访问者模式:为数据结构中的元素提供一个访问接口,适用于需要对数据结构中的元素进行操作的场景?