设计模式及使用场景

设计模式

原则

单一原则

一个类或者一个方法只负责一项职责，尽量做到类的只有一个行为原因引起变化；

a、业务对象（BO business object）、业务逻辑（BL business logic）拆分；

开闭原则

用抽象构建架构，用实现扩展原则；

里氏替换原则

子类可以扩展父类的功能，但不能改变原有父类的功能；

目的：增强程序的健壮性

依赖倒置原则

面向接口编程

上层模块不应该依赖下层模块，两者应依赖其抽象；抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象；

接口隔离

迪米特原则

最少知道原则，尽量降低类与类之间的耦合；一个对象应该对其他对象有最少的了解

创建型

建造者模式 Builder

适用场景

需要生成的产品对象有复杂的内部结构（通常包含多个成员变量）；产品对象内部属性有一定的生成顺序；同一个创建流程适用于多种不同的产品。

案例

建房子

原型模式

关键字

抽象原型类、具体原型类、克隆

浅拷贝、深拷贝

结构型

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。适配器模式让那些接口不兼容的类可以一起工作。

充电器/变压器

桥接模式

组合模式

系统中需要用到树形结构；系统中能够分离出容器节点和叶子节点；具有整体和部门的层次结构中，能够通过某种方式忽略层次差异，使得客户端可以一致对待。

装饰模式

在不影响其他对象的情况下，给单个对象动态扩展职责；不适宜采用继承的方式进行扩展的时候，可以考虑使用装饰模式。

优缺点

对于扩展一个类的新功能，装饰模式比继承更加灵活；动态扩展一个对象的功能；可以对一个对象进行多次装饰（如上述例子第二个手机和第三个手机）；具体构件类和具体装饰类可以独立变化和扩展，符合开闭原则。

外观模式

为访问一系列复杂的子系统提供一个统一的、简单的入口，可以使用外观模式；客户端与多个子系统之间存在很大依赖，但在客户端编程，又会增加系统耦合度，且使客户端编程复杂，可以使用外观模式。

台式电脑开机，子系统有内存、磁盘、CPU、声卡、显卡等

享元模式

当一个系统中有大量重复使用的相同或相似对象时，使用享元模式可以节约系统资源；对象的大部分状态都可以外部化，可以将这些状态传入对象中。

围棋黑白棋子

代理模式

行为型

职责链模式

有多个对象处理同一个请求，具体由谁来处理是在运行时决定，客户端只需发出请求到职责链上，而无需关心具体是谁来处理；可动态指定一组对象处理请求，客户端可以动态创建职责链来处理请求，还可以改变职责链中各个处理者之间的上下级关系。

报销额度权限，自动转交上级进行处理

命令模式

策略模式

状态模式

观察者模式

中介者模式

访问者模式

迭代器模式

备忘录模式

总结

单例（Singleton）模式：某个类只能生成一个实例，该类提供了一个全局访问点供外部获取该实例，其拓展是有限多例模式。原型（Prototype）模式：将一个对象作为原型，通过对其进行复制而克隆出多个和原型类似的新实例。工厂方法（Factory Method）模式：定义一个用于创建产品的接口，由子类决定生产什么产品。抽象工厂（AbstractFactory）模式：提供一个创建产品族的接口，其每个子类可以生产一系列相关的产品。建造者（Builder）模式：将一个复杂对象分解成多个相对简单的部分，然后根据不同需要分别创建它们，最后构建成该复杂对象。代理（Proxy）模式：为某对象提供一种代理以控制对该对象的访问。即客户端通过代理间接地访问该对象，从而限制、增强或修改该对象的一些特性。适配器（Adapter）模式：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。桥接（Bridge）模式：将抽象与实现分离，使它们可以独立变化。它是用组合关系代替继承关系来实现，从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。装饰（Decorator）模式：动态的给对象增加一些职责，即增加其额外的功能。外观（Facade）模式：为多个复杂的子系统提供一个一致的接口，使这些子系统更加容易被访问。享元（Flyweight）模式：运用共享技术来有效地支持大量细粒度对象的复用。组合（Composite）模式：将对象组合成树状层次结构，使用户对单个对象和组合对象具有一致的访问性。模板方法（TemplateMethod）模式：定义一个操作中的算法骨架，而将算法的一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变该算法结构的情况下重定义该算法的某些特定步骤。策略（Strategy）模式：定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换，且算法的改变不会影响使用算法的客户。命令（Command）模式：将一个请求封装为一个对象，使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。职责链（Chain of Responsibility）模式：把请求从链中的一个对象传到下一个对象，直到请求被响应为止。通过这种方式去除对象之间的耦合。状态（State）模式：允许一个对象在其内部状态发生改变时改变其行为能力。观察者（Observer）模式：多个对象间存在一对多关系，当一个对象发生改变时，把这种改变通知给其他多个对象，从而影响其他对象的行为。中介者（Mediator）模式：定义一个中介对象来简化原有对象之间的交互关系，降低系统中对象间的耦合度，使原有对象之间不必相互了解。迭代器（Iterator）模式：提供一种方法来顺序访问聚合对象中的一系列数据，而不暴露聚合对象的内部表示。访问者（Visitor）模式：在不改变集合元素的前提下，为一个集合中的每个元素提供多种访问方式，即每个元素有多个访问者对象访问。备忘录（Memento）模式：在不破坏封装性的前提下，获取并保存一个对象的内部状态，以便以后恢复它。解释器（Interpreter）模式：提供如何定义语言的文法，以及对语言句子的解释方法，即解释器。