JAVA开发中的设计模式

1.什么是设计模式

设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结

2.设计模式六大原则 (1) 开闭原则（Open Close Principle）

开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。

(2) 里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。

(3) 依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）

这个是开闭原则的基础，具体内容：真对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

(4) 接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这儿我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。

(5) 迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）

为什么叫最少知道原则，就是说：一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

(6) 合成复用原则（Composite Reuse Principle）

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承

3.常用设计模式一览表

类型	模式名称	学习难度	使用频率
创建型模式(Creational Pattern)	单例模式(Singleton Pattern)	★☆☆☆☆	★★★★☆
创建型模式(Creational Pattern)	简单工厂模式(Simple Factory pattern)	★★☆☆☆	★★★☆☆
创建型模式(Creational Pattern)	工厂方法模式(Factory Method Pattern)	★★☆☆☆	★★★★★
创建型模式(Creational Pattern)	抽象工厂模式( Abstract Factory Pattern)	★★★★☆	★★★★★
创建型模式(Creational Pattern)	原型模式 (Prototype Pattern)	★★★☆☆	★★☆☆☆
创建型模式(Creational Pattern)	建造者模式(Builder Pattern)	★★★★☆	★★☆☆☆
结构型模式(Structural Pattern)	适配器模式 (Adapter Pattern)	★★☆☆☆	★★★★☆
结构型模式(Structural Pattern)	桥接模式 (Bridge Pattern)	★★★☆☆	★★★☆☆
结构型模式(Structural Pattern)	组合模式 (Composite Pattern)	★★★☆☆	★★★★☆
结构型模式(Structural Pattern)	装饰模式 (Decorator Pattern)	★★★☆☆	★★★☆☆
结构型模式(Structural Pattern)	外观模式 (Façade Pattern)	★☆☆☆☆	★★★★★
结构型模式(Structural Pattern)	享元模式 (Flyweight Pattern)	★★★★☆	★☆☆☆☆
结构型模式(Structural Pattern)	代理模式 (Proxy Pattern)	★★★☆☆	★★★★☆
行为型模式(Behavioral Pattern)	职责链模式 (Chain of)	★★★☆☆	★★☆☆☆
行为型模式(Behavioral Pattern)	命令模式 (Command Pattern)	★★★☆☆	★★★★☆
行为型模式(Behavioral Pattern)	解释器模式 (Interpreter Pattern)	★★★★★	★☆☆☆☆
行为型模式(Behavioral Pattern)	迭代器模式 (Iterator Pattern)	★★★☆☆	★★★★★
行为型模式(Behavioral Pattern)	中介者模式 (Mediator Pattern)	★★★☆☆	★★☆☆☆
行为型模式(Behavioral Pattern)	备忘录模式 (Memento Pattern)	★★☆☆☆	★★☆☆☆
行为型模式(Behavioral Pattern)	观察者模式 (Observer Pattern)	★★★☆☆	★★★★★
行为型模式(Behavioral Pattern)	状态模式 (State Pattern)	★★★☆☆	★★★☆☆
行为型模式(Behavioral Pattern)	策略模式(Strategy Pattern)	★☆☆☆☆	★★★★☆
行为型模式(Behavioral Pattern)	模板方法模式 (Template Method)	★★☆☆☆	★★★☆☆
行为型模式(Behavioral Pattern)	访问者模式 (Visitor Pattern)	★★★★☆	★☆☆☆☆

创建型模式(六个)

(一)简单工厂模式

简单工厂模式并不属于23个经典设计模式,但是通常作为学习其他工厂模式的基础,在什么情况下使用简单工厂模式? 需要创建很多对象,并且他们可能拥有一部分公共的相同的特征,并且我们需要根据不同的特征去创建不同的对象

• 定义:

  定义一个工厂,它可以根据参数的不同返回不同类的实例,被创建的实例通常具有共同的父类,因为在简单工厂模式中用于创建实例的方法是静态(static)方法,因此简单工厂模式又被称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式,它属于类创建型模式。

• 要点:

  当你需要什么,只需要传入一个正确的参数,就可以获取你所需要的对象,而无须知道其创建细节。简单工厂模式结构比较简单,其核心是工厂类的设计

• 结构图:

  

   

• 角色划分:

  • Factory 工厂类,将创建类对象的方法抽取出来,用以复用,把创建对象的细节隐藏起来,让调用类无需关心 对象是如何创建的,并且只需要传递不同的参数就可以得到不同的对象

  • Product 产品抽象父类,根据工厂类创建的所有对象的父类,并且将所有子类公共的方法做以抽离,子类根据需要重写父类方法

  • concreateProduct(具体的子类对象) 这就是我们根据工厂创建出来的目标对象,并且每一个具体的子类对象都应该继承抽象父类,并根据需要重写其父类方法

• 代码实现

  • 抽象产品类

    public  abstract class AbstractProduct {
    ​/*** 公共的生产汽车的方法* @param carName* @return*/String createCar(String carName) {
    ​return "create car, car name is " +carName;}
    }

     

  • 工厂类

    public class CarFactory {
    ​static AbstractProduct createProduct(String productName){
    ​AbstractProduct product = null;
    ​if("BM".equals(productName)){product = new BMProduct();}if("AD".equals(productName)){product = new ADProduct();}
    ​return product;}
    }

     

  • 具体产品类A

    public class ADProduct extends  AbstractProduct {
    ​
    ​@OverrideString createCar(String carName) {return "ADProduct 666"+super.createCar(carName);}
    }

     

  • 具体产品类B

    public class BMProduct extends  AbstractProduct {
    ​@OverrideString createCar(String carName) {return "BMProduct "+super.createCar(carName);}
    }

     

  • 测试类

      public static void main(String[] args) {
    ​AbstractProduct ad = CarFactory.createProduct("AD");System.out.println( ad.createCar("奥迪A6 ..."));
    ​AbstractProduct bm = CarFactory.createProduct("BM");System.out.println(bm.createCar("宝马Q7 ..."));}

     

• 优点

  工厂类包含必要的判断逻辑,决定在什么时候创建什么样的实例,使得创建实例和使用实例分割,不需要关心对象是如何创建的

• 缺点

  1工厂类集中了比较多的逻辑,一旦不能正常工作,整个系统就会受影响

  2 使用工厂类将会增加系统中类的个数,增加系统的复杂度

  3 系统扩展困难,一旦增加新的产品,就需要修改工厂的逻辑,当产品的类型过多时,有可能造成工厂逻辑过于复杂,不利于系统的扩展和维护