設計模式(Design Pattern)詳細整理(含思維導圖)

設計模式(Design Pattern)

設計模式(Design pattern)代表了最佳的實踐,是軟件開發人員在軟件開發過程中面臨的一般問題的解決方案。這些解決方案是衆多軟件開發人員經過相當長的一段時間的試驗和錯誤總結出來的。設計模式是軟件工程的基石,如同大廈的一塊塊磚石一樣,項目中合理地運用設計模式可以完美地解決很多問題。
2020年,受疫情影響,苦心沸血學習了兩個月的設計模式,整理了一套設計模式的學習路線,學習很枯燥,整理很麻煩,但是學會了感覺就很棒,設計模式絕對是值得所有軟件從事人員學習的內容,希望這篇博客可以幫助到他人~

分類

創建型模式(5個)

對象實例化的模式,創建型模式用於解耦對象的實例化過程。

這些設計模式提供了一種在創建對象的同時隱藏創建邏輯的方式,而不是使用 new 運算符直接實例化對象。這使得程序在判斷針對某個給定實例需要創建哪些對象時更加靈活。

  • 工廠模式(Factory Pattern)

    • 定義一個創建對象的接口,讓子類決定實例化那個類。
  • 抽象工廠模式(Abstract Factory Pattern)

    • 創建相關或依賴對象的家族,而無需明確指定具體類。
  • 單例模式(Singleton Pattern)

    • 某個類只能有一個實例,提供一個全局的訪問點。
  • 建造者模式(Builder Pattern)

    • 封裝一個複雜對象的構建過程,並可以按步驟構造。
  • 原型模式(Prototype Pattern)

    • 通過複製現有的實例來創建新的實例。

結構型模式(7個)

把類或對象結合在一起形成一個更大的結構。

  • 適配器模式(Adapter Pattern)

    • 將一個類的方法接口轉換成客戶希望的另外一個接口。
  • 橋接模式(Bridge Pattern)

    • 將抽象部分和它的實現部分分離,使它們都可以獨立的變化。
  • 組合模式(Composite Pattern)

    • 將對象組合成樹形結構以表示“”部分-整體“”的層次結構。
  • 裝飾器模式(Decorator Pattern)

    • 動態的給對象添加新的功能。
  • 外觀模式(門面模式)(Facade Pattern)

    • 對外提供一個統一的方法,來訪問子系統中的一羣接口。
  • 代理模式(Proxy Pattern)

    • 爲其他對象提供一個代理以便控制這個對象的訪問。
  • 享元模式(Flyweight Pattern)

    • 通過共享技術來有效的支持大量細粒度的對象。(池化)

行爲型模式(11個)

類和對象如何交互,及劃分責任和算法。

  • 責任鏈模式(Chain of Responsibility Pattern)

    • 將請求的發送者和接收者解耦,使的多個對象都有處理這個請求的機會。
  • 命令模式(Command Pattern)

    • 將命令請求封裝爲一個對象,使得可以用不同的請求來進行參數化。
  • 解釋器模式(Interpreter Pattern)

    • 給定一個語言,定義它的文法的一種表示,並定義一個解釋器。
  • 迭代器模式(Iterator Pattern)

    • 一種遍歷訪問聚合對象中各個元素的方法,不暴露該對象的內部結構。
  • 中介者模式(Mediator Pattern)

    • 用一箇中介對象來封裝一系列的對象交互。
  • 備忘錄模式(Memento Pattern)

    • 在不破壞封裝的前提下,保持對象的內部狀態。
  • 觀察者模式(Observer Pattern)

    • 對象間的一對多的依賴關係。
  • 狀態模式(State Pattern)

    • 允許一個對象在其對象內部狀態改變時改變它的行爲。
  • 策略模式(Strategy Pattern)

    • 定義一系列算法,把他們封裝起來,並且使它們可以相互替換。
  • 模板模式(Template Pattern)

    • 定義一個算法結構,而將一些步驟延遲到子類實現。
  • 訪問者模式(Visitor Pattern)

    • 在不改變數據結構的前提下,增加作用於一組對象元素的新功能。

聯繫

原則

開:開閉原則
口:接口隔離原則
合:合成複用原則
理:里氏替換原則
最:迪米特法則(最少知道原則)
單:單一職責原則
一:依賴倒轉原則

總原則:開閉原則(Open Close Principle)

  • 開閉原則就是說對擴展開放,對修改關閉。在程序需要進行拓展的時候,不能去修改原有的代碼,而是要擴展原有代碼,實現一個熱插拔的效果。所以一句話概括就是:爲了使程序的擴展性好,易於維護和升級。想要達到這樣的效果,我們需要使用接口和抽象類等

1、單一職責原則

不要存在多於一個導致類變更的原因,也就是說每個類應該實現單一的職責,如若不然,就應該把類拆分。

  • 每個類應該實現單一的職責

2、里氏替換原則(Liskov Substitution Principle)

里氏代換原則(Liskov Substitution Principle LSP)面向對象設計的基本原則之一。 里氏代換原則中說,任何基類可以出現的地方,子類一定可以出現。 LSP是繼承複用的基石,只有當衍生類可以替換掉基類,軟件單位的功能不受到影響時,基類才能真正被複用,而衍生類也能夠在基類的基礎上增加新的行爲。里氏代換原則是對“開-閉”原則的補充。實現“開-閉”原則的關鍵步驟就是抽象化。而基類與子類的繼承關係就是抽象化的具體實現,所以里氏代換原則是對實現抽象化的具體步驟的規範。—— From Baidu 百科

歷史替換原則中,子類對父類的方法儘量不要重寫和重載。因爲父類代表了定義好的結構,通過這個規範的接口與外界交互,子類不應該隨便破壞它。

  • 只要有父類出現的地方,都可以使用子類來替代。但反過來不一定

3、依賴倒轉原則(Dependence Inversion Principle)

這個是開閉原則的基礎,具體內容:面向接口編程,依賴於抽象而不依賴於具體。寫代碼時用到具體類時,不與具體類交互,而與具體類的上層接口交互。

  • 面向接口編程,依賴於抽象而不依賴於具體。

4、接口隔離原則(Interface Segregation Principle)

這個原則的意思是:每個接口中不存在子類用不到卻必須實現的方法,如果不然,就要將接口拆分。使用多個隔離的接口,比使用單個接口(多個接口方法集合到一個的接口)要好。

  • 每個接口中不存在子類用不到卻必須實現的方法

5、迪米特法則(最少知道原則)(Demeter Principle)

就是說:一個類對自己依賴的類知道的越少越好。也就是說無論被依賴的類多麼複雜,都應該將邏輯封裝在方法的內部,通過public方法提供給外部。這樣當被依賴的類變化時,才能最小的影響該類。

最少知道原則的另一個表達方式是:只與直接的朋友通信。類之間只要有耦合關係,就叫朋友關係。耦合分爲依賴、關聯、聚合、組合等。我們稱出現爲成員變量、方法參數、方法返回值中的類爲直接朋友。局部變量、臨時變量則不是直接的朋友。我們要求陌生的類不要作爲局部變量出現在類中。

  • 一個類對自己依賴的類知道的越少越好。

6、合成複用原則(Composite Reuse Principle)

  • 原則是儘量首先使用合成/聚合的方式,而不是使用繼承。

以下是整理的思維導圖

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