重学设计模式（四设计模式总结）

Posted 2022-11-24 穆瑾轩

1、设计模式总结

    至此，我们已经完成了23种设计模式的学习，最后很有必要做个总结。

    设计模式并不是一种具体的技术，它讲述的是解决问题的思想，是一套用来提高代码可复用性、可维护性、可读性、稳健性以及安全性的解决方案，是对类的封装性、继承性和多态性，以及类的关联关系和组合关系的充分理解与应用。

    在软件工程中有个概念，叫高内聚低耦合，它是作为评判一个软件设计的好坏标准之一。

   高内聚：内聚针对的是模块的内部设计，是指一个软件模块内的各个元素彼此结合的紧密程度，高内聚就是一个模块内各个元素彼此结合的紧密度高。简单的说就是一个模块是否由相关性很强的代码组成，没有冗余和过于复杂的逻辑，只负责一项任务，也就是常说的符合单一职责原则。

    低耦合：耦合针对的是模块（或类）与模块（或类）之间交互的复杂度，模块间的耦合度取决于模块间接口的复杂性、调用方式以及传递信息，传递的信息越少往往耦合度就越低。

    高内聚低耦合可以保证服务的独立性以及系统的灵活性。因此我们学习设计模式的核心思想与之不谋而合——解耦合（减少可能增加耦合度的设计）。

    不管是前端、还是后端都在趋向于组件化，甚至是应用架构上也诞生了微服务，而组件化、微服务化的思想都是高内聚低耦合的体现。

    我们学习设计模式的核心思想就是解耦合，并不是消除耦合，而是把耦合控制在一定范围，找到稳定点和变化点，运用抽象，把变化点隔离起来。先满足设计原则，再迭代出设计模式。

    其实各设计模式之间都是有共通之处的（在java中是抽象、继承、多态、组合的综合运用），有些看起来十分类似但又能解决不同的问题，这些都是前人总结的经验，你也可以组合出更适用于你所编写的程序的一种模式。

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1.1、设计原则总结

原则	定义	目的	应用
单一职责原则-SRP	一个类应该有且仅有一个引起它变化的原因，否则类应该被拆分	功能解耦	比如：将用户信息分为属性类和行为接口，一个Dao代表一张表
开闭原则-OCP	一个软件实体（如类、模块和函数等）应该对扩展开放，对修改关闭	降低维护带来的风险
里氏替换原则-LSP	继承必须确保超类所拥有的性质在子类中依然成立	防止继承泛滥	比如：父类中add()-方法被子类重写成subtraction()-减法功能，是没有必要使用继承关系的
接口隔离原则-ISP	一个接口只干一件事，接口要瘦不要胖	功能解耦
依赖倒置原则-DIP	要面向接口编程，不要面向实现编程	功能模块解耦	比如：控制反转思想的应用（依赖注入），一般有构造注入、set注入或注解注入，因为是接口，可以传递不同的实现类，所以注入才有意义。
迪米特法则-LOD	不该知道的不要知道，降低耦合度与复杂度	功能解耦	比如：外观模式、中介者模式就是它的应用
合成复用原则-CRP	优先使用对象组合实现代码复用，其次才是继承	降低代码耦合

    详细文章链接：重学设计模式（设计原则）_穆瑾轩的博客

1.2、设计模式总结

1.2.1、创建型设计模式

模式	定义	目的	应用	文章链接
单例模式（Singleton Pattern）	一个类只有一个实例，同时提供对该实例的全局访问点	保证全局唯一性，节约内存	主要应用系统的配置信息类、资源访问冲突情况；如：tomcat的ServletContext、Spring的默认注入、日志记录、线程池等等；	重学设计模式（单例模式）
原型模式（Prototype Pattern）	通过拷贝原型创建新的对象	高效创建对象	创建一个复杂或非常耗资源的对象的时候使用克隆，避免重复创建的过程； Spring中bean的创建方式有两种单例模式和原型模式；	重学设计模式（原型模式）
工厂模式（Factory Pattern）	不同条件下创建不同实例	封装复杂的创建逻辑	统一管理，将对象的实例化延迟，比如：BeanFactory; XML解析时的DocumentBuilderFactory；	重学设计模式（工厂模式）
建造者模式（Builder Pattern）	将类的构建逻辑转移到类的实例化外部去实现	将复杂的构建与表示分离	StringBuilder的append方法; SQL中的PreparedStatement; JDOM中的DomBuilder、SAXBuilder；	重学设计模式（建造者模式）

1.2.2、结构型设计模式

模式	定义	目的	应用	文章链接
适配器模式（Adapter Pattern）	允许具有不兼容接口的对象进行协作	兼容转换	比如：旧系统升级；java.io.InputStreamReader(InputStream java.io.OutputStreamReader(OutputStream)	重学设计模式（-适配器模式）
代理模式（Proxy Pattern）	为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问	增强职责	JDK自动的动态代理：java.lang.reflect.Proxy struts2、mybatis中拦截器的实现； Spring中AOP的实现；	重学设计模式（-代理模式）
桥接模式（Bridge Pattern）	将抽象部分与实现部分分离，使他们可以独立变化	将抽象和实现解耦	JDBC驱动；日志分类；	重学设计模式（桥接模式）
组合模式（Composite Pattern）	保证客户端用单个对象与组合对象的一致性	整体和部分的统一	GUI中的容器；OA系统的组织架构；	重学设计模式（组合模式）
外观模式（Facade Pattern）	为多个复杂的子系统提供统一的入口	简化客户端的调用	Hibernate提供的工具类、Spring JDBC工具类；	重学设计模式（外观模式）
装饰器模式（Decorator Pattern）	运行时增加/修改对象的功能,比生成子类更加灵活	增强职能	java中IO流的设计； servlet中request对象的设计；	重学设计模式（装饰器模式）
享元模式（Flyweight Pattern）	通过共享来缓存对象，降低内存消耗	优化资源配置	线程池、数据库连接池；String类的设计；	重学设计模式（享元模式）

1.2.3、行为型设计模式

模式	定义	目的	应用	文章链接
模板模式（Template Pattern）	一个方法里实现一个算法，并推迟定义算法中的某些步骤，从而让其他类重新定义他们	逻辑复用	为一些固定的流程类，提供扩展点； javax.servlet.http.HttpServlet中doGet/doPost调用	重学设计模式（模板方法模式）
策略模式（Strategy Pattern）	分离算法，选择实现	移交选择权	GUI中的布局管理（比如：可以选择流式布局、网格布局等）； Spring中Resource接口资源访问策略；	重学设计模式（策略模式）
命令模式（Command Pattern）	将请求和与执行请求的职责分离，方便对请求进行储存、传递、调用的管理	解耦请求与处理	数据库的事务处理机制；命令的撤销与恢复；	重学设计模式（命令模式）
责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）	将特定行为转换为处理程序的独立对象	解耦请求的发送者与接受者	java中异常处理机制（try-catch）；Servlet中过滤器的链式处理；javascript中事件的冒泡和捕获机制；	重学设计模式（责任链模式）
状态模式（State Pattern）	将表示对象状态的逻辑分散到代表状态的不同类中	绑定状态和行为	线程对象状态切换 javax.faces.lifecycle.LifeCycle#execute()	重学设计模式（状态模式）
观察者模式（Observer Pattern）	主要解决多个对象间存在一对多的依赖关系，当一个对象状态改变给其他对象通知的问题	解耦观察者与被观察者	JDK中提供的观察者 java.util.Observer/ java.util.Observable； java.util.EventListener;	重学设计模式（观察者模式）
中介者模式（Mediator Pattern）	通过中介者统一管理（大量多对多关系）对象，将对象之间的交互封装在中介者的对象中	减少对象间的耦合	MVC模式中的C-控制器，连接了M-V； java.util.Timer; java.lang.reflect.Method#invoke()	重学设计模式（中介者模式）
迭代器模式（Iterator Pattern）	提供一种在不暴露其底层表示的情况下访问聚合对象的元素的方法	统一对集合的访问方式	JDK内置的collection容器使用了迭代	重学设计模式（迭代器模式）
访问者模式（Visitor Pattern）	稳定数据结构，定义新的操作行为	解耦数据结构和数据操作	可以充当拦截器； java.nio.file.FileVisitor-SimpleFileVisitor;	重学设计模式（访问者模式）
备忘录模式（Memento Pattern）	保存对象的状态，在需要时进行恢复	备份、恢复	事务的回滚操作；photoshop中的历史记录；	重学设计模式（备忘录模式）
解释器模式（Interpreter Pattern）	给定一个语言，定义它的语法表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该标识来解释语言中的句子	实现特定语法解析	正则表达式、EL表达式、数学表达式；自定义的一些解析规则；	重学设计模式（解释器模式）