设计模式之结构型模式

Posted 2021-01-14 kaleidoscope

设计模式分为三大类：

（1）创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

（2）结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

（3）行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

 

适配器模式（Adapter Pattern）--把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口，从而使原本接口不匹配而无法一起工作的两个类能够在一起工作。

优点：

• 更好的复用性
  系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的需要。那么通过适配器模式就可以让这些功能得到更好的复用。
• 解耦性
  将目标类和适配者类解耦，通过引入一个适配器类重用现有的适配者类，而无需修改原有代码
• 符合开放-关闭原则
  同一个适配器可以把适配者类和它的子类都适配到目标接口；可以为不同的目标接口实现不同的适配器，而不需要修改待适配类

装饰器模式(Decorator) -- 对已经存在的某些类进行装饰，以此来扩展一些功能

优点：

• 装饰类和被装饰类可以独立发展,不会相互耦合.
• 装饰模式是继承的一个替代模式,但是他提供了比继承更多的灵活性.
• 装饰模式可以动态的方式扩展一个实现类的功能.在运行时选择不同的装饰器,从而实现不同的行为

缺点：

• 多层装饰比较复杂

代理模式（Proxy Pattern）--通过引入代理对象的方式来间接访问目标对象

优点：

• 协调调用者和被调用者，降低了系统的耦合度
• 代理对象作为客户端和目标对象之间的中介，起到了保护目标对象的作用

缺点：

• 由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象，因此会造成请求的处理速度变慢；
• 实现代理模式需要额外的工作（有些代理模式的实现非常复杂），从而增加了系统实现的复杂度。

 外观模式（Facade Pattern）

1. 引入外观角色之后，用户只需要与外观角色交互；
2. 用户与子系统之间的复杂逻辑关系由外观角色来实现

优点：

• 降低了客户类与子系统类的耦合度，实现了子系统与客户之间的松耦合关系
• 外观模式对客户屏蔽了子系统组件，从而简化了接口

缺点：

• 在不引入抽象外观类的情况下，增加新的子系统可能需要修改外观类或客户端的源代码，违背了“开闭原则”

桥接模式（Bridge)--把抽象化与实现化解耦，使得二者可以独立变化

优点：

• 实现了抽象和实现部分的分离
• 更好的可扩展性

缺点：

• 桥接模式的引入增加了系统的理解和设计难度，由于聚合关联关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象进行设计和编程。
• 桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度，因此其使用范围有一定的局限性。

组合模式(Composite)--通过引入一个抽象的组件对象，作为组合对象和叶子对象的父对象，这样就把组合对象和叶子对象统一起来了，用户使用的时候，始终是在操作组件对象，而不再去区分是在操作组合对象还是在操作叶子对象

优点：

• 定义了包含基本对象和组合对象的类层次结构，统一了组合对象和叶子对象
• 简化了客户端调用

组合模式的本质：统一叶子对象和组合对象。

享元模式(Flyweight Pattern)--运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用

广义上讲，在JDK类库中定义的String类也是使用享元模式的典型。

适用场景：

• 一个系统有大量相同或者相似的对象，由于这类对象的大量使用，造成内存的大量耗费
• 使用享元模式需要维护一个存储享元对象的享元池，而这需要耗费资源，因此，应当在多次重复使用享元对象时才值得使用享元模式。

优点：

• 极大减少内存中对象的数量，使得相同对象或相似对象在内存中只保存一份； 
• 享元模式的外部状态相对独立，而且不会影响其内部状态，从而使得享元对象可以在不同的环境中被共享。

缺点：

• 享元模式使得系统更加复杂，需要分离出内部状态和外部状态，这使得程序的逻辑复杂化； 
• 为了使对象可以共享，享元模式需要将享元对象的状态外部化，而读取外部状态使得运行时间变长。