软件构造第六章第二节 可维护的设计模式

Posted 2020-11-18 hithongming

第六章第二节 可维护的设计模式

Outline

• 创造性模式：Creational patterns
  • 工厂模式（Factory Pattern）
  • 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
  • 建造者模式（Builder Pattern）
• 结构化模式：Structural patterns
  • 桥接模式（Bridge Pattern）
  • 代理模式（Proxy Pattern）
  • 组合模式（Composite Pattern）
• 行为化模式：Behavioral patterns
  • 中介者模式（Mediator Pattern）
  • 观察者模式（Observer Pattern）
  • 访问者模式（Visitor Pattern）
  • 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）
  • 命令模式（Command Pattern）

Notes：

## 创造性模式：Creational patterns

 【工厂模式（Factory Pattern）】

• 定义：工厂方法模式也被称为虚拟构造器。当client不知道要创建哪个具体类的实例，或者不想在client代码中指明要具体创建的实例时，用工厂方法。
• 意图：定义一个用于创建对象的接口，让其子类来决定实例化哪一个类，从而使一个类的实例化延迟到其子类。
• 主要解决：主要解决接口选择的问题。
• 应用实例： 您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。
• 优点：
  • 一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。
  • 扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。
  • 屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。
• 缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。
• 满足OCP（Open-Closed Principle）：—对扩展的开放，对修改已有代码的封闭
• 模式：

• 例子：

 非静态方法：

静态方法：

 

【抽象工厂模式（Abstract Factory）】

• 定义：抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。
• 在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。
• 方法：提供接口以创建一组相关/相互依赖的对象，但不需要指明其具体类。
• 用途：系统的产品有多于一个的产品族，而系统只消费其中某一族的产品时使用。例：①当一个UI，包含多个窗口控件，这些控件在不同的OS中实现不同。②当一个仓库类，要控制多个设备，这些设备的制造商各有不同，控制接口有差异
• 优点：当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
• 缺点：产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的 Creator 里加代码，又要在具体的里面加代码。
• 使用场景： 1、QQ 换皮肤，一整套一起换。 2、生成不同操作系统的程序。
• 以下面窗口滚动条为例：

　　客户端想要一个产品，由窗口和滚动条组成。于是可以交给一个抽象工厂来做，这个工厂负责将产品的组件组装起来成一个完整的产品。不同的产品继承这个抽象工厂接口，实现自己的工厂方法。

　　下面是具体的实现

　　抽象工厂类型创建的不是一个完整产品，而是“产品族”（遵循 固定搭配规则的多类产品的实例），得到的结果是：多个不同产品的 object，各产品创建过程对client可见，但“搭配”不能改变。

　　本质上，Abstract Factory是把多类产品的factory method组合在一起。

 

【建造者模式（Builder Pattern）】

• 定义：建造者模式（Builder Pattern）使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。该 Builder 类是独立于其他对象的。
• 方法：创建复杂对象，包含多个组成部分
• 意图：将一个复杂的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
• 关键代码：建造者：创建和提供实例，导演：管理建造出来的实例的依赖关系。
• 应用实例： 1、去肯德基，汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的，而其组合是经常变化的，生成出所谓的"套餐"。 2、JAVA 中的 StringBuilder。 
• 优点： 1、建造者独立，易扩展。 2、便于控制细节风险。
• 缺点： 1、产品必须有共同点，范围有限制。 2、如内部变化复杂，会有很多的建造类。
• 模式图：

 

• 例子： 我们需要一个Pizza的产品，该Pizza产品的part是以三个属性的形式体现，其builder就相当于给三个属性赋值（也可更复杂）。

 

比较：工厂抽象模式（Factory method）和构造器模式（Builder method）

　　Abstract Factory创建的不是一个完整产品，而是“产品族”（遵循固定搭配规则的多类产品实例），得到的结果是：多个不同产品的实例object，各产品创建过程对client可见，但“搭配”不能改变。

　　Builder Factory创建的是一个完整的产品，有多个部分组成，client不需了解每个部分是怎么创建、各个部分怎么组合，最终得到一个产品的完整 object 。

比较：模板方法模式（Template method）和构造器模式（Builder method）

• Template Method：a behavioral pattern 目标是为了复用算法的公共结构（次序）。
  • 定义了一个操作中算法的骨架(steps)，而将具体步骤的实现延迟到子类中， 从而复用算法的结构并可重新定义算法某些特定步骤的实现逻辑。
  • 复用算法骨架，强调步骤的次序
  • 子类override算法步骤
• Builder Factory：a creationalpattern 目标是“创建复杂对象”，灵活扩展
  • 将一个复杂对象的构造方法与对象内部的具体表示分离出来，同样的构造方法可以建立不同的表现。
  • 不强调复杂对象内部各部分的“次序”
  • 子类override复杂对象内部各部分的“创建”
  • 适应变化：通过派生新的builder来构造新的对象（即新的内部表示），OCP