设计模式-迭代器模式
概述定义:
提供一个对象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。
结构迭代器模式主要包含以下角色:
抽象聚合(Aggregate)角色:定义存储、添加、删除聚合元素以及创建迭代器对象的接口。
具体聚合(ConcreteAggregate)角色:实现抽象聚合类,返回一个具体迭代器的实例。
抽象迭代器(Iterator)角色:定义访问和遍历聚合元素的接口,通常包含 hasNext()、next() 等方法。
具体迭代器(Concretelterator)角色:实现抽象迭代器接口中所定义的方法,完成对聚合对象的遍历,记录遍历的当前位置。
案例实现【例】定义一个可以存储学生对象的容器对象,将遍历该容器的功能交由迭代器实现,涉及到的类如下:
代码如下:
定义迭代器接口,声明hasNext、next方法
public interface StudentIterator {
boolean hasNext();
Student next();
}
定义具体的迭代器类,重写所有的抽象方法
public class StudentIteratorImpl ...
设计模式-访问者模式
概述定义:
封装一些作用于某种数据结构中的各元素的操作,它可以在不改变这个数据结构的前提下定义作用于这些元素的新的操作。
结构访问者模式包含以下主要角色:
抽象访问者(Visitor)角色:定义了对每一个元素(Element)访问的行为,它的参数就是可以访问的元素,它的方法个数理论上来讲与元素类个数(Element的实现类个数)是一样的,从这点不难看出,访问者模式要求元素类的个数不能改变。
具体访问者(ConcreteVisitor)角色:给出对每一个元素类访问时所产生的具体行为。
抽象元素(Element)角色:定义了一个接受访问者的方法(accept),其意义是指,每一个元素都要可以被访问者访问。
具体元素(ConcreteElement)角色: 提供接受访问方法的具体实现,而这个具体的实现,通常情况下是使用访问者提供的访问该元素类的方法。
对象结构(Object Structure)角色:定义当中所提到的对象结构,对象结构是一个抽象表述,具体点可以理解为一个具有容器性质或者复合对象特性的类,它会含有一组元素(Element),并且可以迭代这些元素,供访问者访问。
案例实现【例 ...
设计模式-备忘录模式
概述备忘录模式提供了一种状态恢复的实现机制,使得用户可以方便地回到一个特定的历史步骤,当新的状态无效或者存在问题时,可以使用暂时存储起来的备忘录将状态复原,很多软件都提供了撤销(Undo)操作,如 Word、记事本、Photoshop、IDEA等软件在编辑时按 Ctrl+Z 组合键时能撤销当前操作,使文档恢复到之前的状态;还有在 浏览器 中的后退键、数据库事务管理中的回滚操作、玩游戏时的中间结果存档功能、数据库与操作系统的备份操作、棋类游戏中的悔棋功能等都属于这类。
定义:
又叫快照模式,在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态,以便以后当需要时能将该对象恢复到原先保存的状态。
结构备忘录模式的主要角色如下:
发起人(Originator)角色:记录当前时刻的内部状态信息,提供创建备忘录和恢复备忘录数据的功能,实现其他业务功能,它可以访问备忘录里的所有信息。
备忘录(Memento)角色:负责存储发起人的内部状态,在需要的时候提供这些内部状态给发起人。
管理者(Caretaker)角色:对备忘录进行管理,提供保存与获取备忘录的功能,但其不能对备忘录的 ...
设计模式概述
设计模式概述软件设计模式的产生背景“设计模式”最初并不是出现在软件设计中,而是被用于建筑领域的设计中。
1977年美国著名建筑大师、加利福尼亚大学伯克利分校环境结构中心主任克里斯托夫·亚历山大(Christopher Alexander)在他的著作《建筑模式语言:城镇、建筑、构造》中描述了一些常见的建筑设计问题,并提出了 253 种关于对城镇、邻里、住宅、花园和房间等进行设计的基本模式。
1990年软件工程界开始研讨设计模式的话题,后来召开了多次关于设计模式的研讨会。直到1995 年,艾瑞克·伽马(ErichGamma)、理査德·海尔姆(Richard Helm)、拉尔夫·约翰森(Ralph Johnson)、约翰·威利斯迪斯(John Vlissides)等 4 位作者合作出版了《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书,在此书中收录了 23 个设计模式,这是设计模式领域里程碑的事件,导致了软件设计模式的突破。这 4 位作者在软件开发领域里也以他们的“四人组”(Gang of Four,GoF)著称。
软件设计模式的概念软件设计模式(Software Design Pattern ...
设计模式-外观模式
什么是外观模式
是一种通过为多个复杂的子系统提供一个一致的接口,而使这些子系统更加容易被访问的模式。该模式对外有一个统一接口,外部应用程序不用关心内部子系统的具体的细节,这样会大大降低应用程序的复杂度,提高了程序的可维护性。
隐藏系统的复杂性,并向客户端提供了一个客户端可以访问系统的接口。这种类型的设计模式属于结构型模式,它向现有的系统添加一个接口,来隐藏系统的复杂性。
这种模式涉及到一个单一的类,该类提供了客户端请求的简化方法和对现有系统类方法的委托调用。
在现实生活中,常常存在办事较复杂的例子,如办房产证或注册一家公司,有时要同多个部门联系,这时要是有一个综合部门能解决一切手续问题就好了。
软件设计也是这样,当一个系统的功能越来越强,子系统会越来越多,客户对系统的访问也变得越来越复杂。这时如果系统内部发生改变,客户端也要跟着改变,这违背了“开闭原则”,也违背了“迪米特法则”,所以有必要为多个子系统提供一个统一的接口,从而降低系统的耦合度,这就是外观模式的目标。
角色
外观(Facade): 为多个子系统对外提供一个共同的接口。
子系统(Sub System):实现系统 ...
设计模式-组合模式
什么是组合模式
又叫部分整体模式,是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。组合模式依据树形结构来组合对象,用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型模式,它创建了对象组的树形结构。
这种模式创建了一个包含自己对象组的类。该类提供了修改相同对象组的方式。
在现实生活中,存在很多“部分-整体”的关系,例如,大学中的部门与学院、总公司中的部门与分公司、学习用品中的书与书包、生活用品中的衣月艮与衣柜以及厨房中的锅碗瓢盆等。在软件开发中也是这样,例如,文件系统中的文件与文件夹、窗体程序中的简单控件与容器控件等。对这些简单对象与复合对象的处理,如果用组合模式来实现会很方便。
角色
抽象构件(Component): 它的主要作用是为树叶构件和树枝构件声明公共接口,并实现它们的默认行为。在透明式的组合模式中抽象构件还声明访问和管理子类的接口;在安全式的组合模式中不声明访问和管理子类的接口,管理工作由树枝构件完成。
树叶构件(Leaf):是组合中的叶节点对象,它没有子节点,用于实现抽象构件角色中 声明的公共接口。
树枝构件(Composite):是组合中的分支节点对象,它有子节点。 ...
设计模式-观察者模式
什么是观察者模式 当对象间存在一对多关系时,则使用观察者模式(Observer Pattern)。比如,当一个对象被修改时,则会自动通知它的依赖对象。观察者模式属于行为型模式。
定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
观察者角色
抽象被观察者角色:定义了动态增加、删除以及通知观察者对象的方法,职责就是管理和通知观察者。持有观察者对象的集合。
具体被观察者角色:一般继承抽象被观察者,实现自己本身的业务逻辑,当状态发生改变时发起通知。
抽象观察者角色:提供一个接口,定义了观察者收到通知时更新自己的方法。
具体观察者角色:实现抽象观察者接口,处理不同具体观察者的不同业务逻辑。
优缺点优点
观察者和被观察者是抽象耦合的。
建立一套触发机制。
对象之间的保持高度的协作。当被观察者发生变化时,所有被观察者都会通知到,然后做出相应的动作。
缺点
如果一个被观察者对象有很多的直接和间接的观察者的话,将所有的观察者都通知到会花费很多时间。
如果在观察者和观察目标之间有循环依赖的话,观察目标会触发它们之间进行循环调用,可能导致系统崩 ...
设计模式-建造者模式
什么是建造者模式 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。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
一个 Builder 类会一步一步构造最终的对象。该 Builder 类是独立于其他对象的
创建者模式又叫建造者模式,是将一个复杂的对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。创建者模式隐藏了复杂对象的创建过程,它把复杂对象的创建过程加以抽象,通过子类继承或者重载的方式,动态的创建具有复合属性的对象。
角色
Product(产品角色): 一个具体的产品对象。
Builder(抽象建造者):创建一个Product对象的各个部件指定的抽象接口。
ConcreteBuilder(具体建造者):实现抽象接口,构建和装配各个部件。
Director(指挥者):构建一个使用Builder接口的对象。它主要是用于创建一个复杂的对象。它主要有两个作用,一是:隔离了客户与对象的生产过程,二是:负责控制产品对象的生产过程。
优缺点优点
客户端不必知道产品内部组成的细节,将产品本身与产品的创建过程解耦,使得 ...
设计模式-装饰器模式
装饰器模式(Decorator Pattern),动态地给一个对象添加一些额外的职责,就增加功能来说,装饰器模式比生成子类更灵活。 —-《大话设计模式》
什么是装饰器模式 允许向一个现有的对象添加新的功能,同时又不改变其结构。这种类型的设计模式属于结构型模式,它是作为现有的类的一个包装。
这种模式创建了一个装饰类,用来包装原有的类,并在保持类方法签名完整性的前提下,提供了额外的功能。
动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,装饰器模式相比生成子类更为灵活。
角色
Component(抽象构件):给出一个抽象接口,装饰器模式中公共方法的类,在装饰器模式结构图的顶层,以规范准备接收附加责任的对象。
ConcreteComponent(具体构件):是要动态扩展的对象,转换器模式中具体的被装饰的类,它继承自Component。
Decorator(装饰器):持有一个构件(Component)对象的实例,它是装饰器模式中的核心对象,所有具体装饰器对象的父类,完成装饰器的部分职能。可以只对被装饰的对象进行一些简单的包裹,也可包含对Component中方法的实现。
Concret ...
设计模式-责任链模式
什么是责任链模式
使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的发送者与请求处理者耦合在一起。将这些对象连接成一条链,并且沿着这条链传递请求,直到有对象处理它为止。
顾名思义,责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)为请求创建了一个接收者对象的链。这种模式给予请求的类型,对请求的发送者和接收者进行解耦。这种类型的设计模式属于行为型模式。
在这种模式中,通常每个接收者都包含对另一个接收者的引用。如果一个对象不能处理该请求,那么它会把相同的请求传给下一个接收者,依此类推。
注意:责任链模式也叫职责链模式。
在责任链模式中,客户只需要将请求发送到责任链上即可,无须关心请求的处理细节和请求的传递过程,所以责任链将请求的发送者和请求的处理者解耦了。
角色
抽象处理者(Handler): 定义一个处理请求的接口,包含抽象处理方法和一个后继连接。
具体处理者(Concrete Handler):实现抽象处理者的处理方法,判断能否处理本次请求,如果可以处理请求则处理,否则将该请求转给它的后继者。
客户类(Client):创建处理链,并向链头的具体处理者对象提交 ...
设计模式-适配器模式
什么是适配器模式 将一个接口转换成客户希望的另一个接口,使接口不兼容的那些类可以一起工作,其别名为包装器(Wrapper)。适配器模式既可以作为类结构型模式,也可以作为对象结构型模式。
在适配器模式中,我们通过增加一个新的适配器类来解决接口不兼容的问题,使得原本没有任何关系的类可以协同工作。
根据适配器类与适配者类的关系不同,适配器模式可分为对象适配器和类适配器两种,在对象适配器模式中,适配器与适配者之间是关联关系;在类适配器模式中,适配器与适配者之间是继承(或实现)关系。
缺省适配器模式(Default Adapter Pattern):当不需要实现一个接口所提供的所有方法时,可先设计一个抽象类实现该接口,并为接口中每个方法提供一个默认实现(空方法),那么该抽象类的子类可以选择性地覆盖父类的某些方法来实现需求,它适用于不想使用一个接口中的所有方法的情况,又称为单接口适配器模式。缺省适配器模式是适配器模式的一种变体,其应用也较为广泛。在JDK类库的事件处理包java.awt.event中广泛使用了缺省适配器模式,如WindowAdapter、KeyAdapter、MouseAd ...
设计模式-工厂模式
什么是工厂模式 我们在创建对象时不会对客户端直接暴露创建逻辑,而是 通过使用一个共同的接口根据不同的条件来指向具体想要创建的对象。
为什么要使用工厂模式
解耦 :把对象的创建和使用的过程分开
降低代码重复: 如果创建某个对象的过程都很复杂,需要一定的代码量,而且很多地方都要用到,那么就会有很多的重复代码。
降低维护成本 :由于创建过程都由工厂统一管理,所以发生业务逻辑变化,不需要找到所有需要创建某个对象的地方去逐个修正,只需要在工厂里修改即可,降低维护成本。
优点
使用工厂模式的优点在于一个调用者想创建一个对象,只要知道其名称(也就是不同的标签)就可以在工厂获取具体的对象
扩展性强,如果想增加一个产品(也就是具体的对象),只要扩展工厂类就可以(也就是增加不同的标签,增加不同标签所对应的对象)。
屏蔽产品的具体实现,调用者只关心产品的接口、无需关心内部实现。
适用场景
需要创建的对象较少。
客户端不关心对象的创建过程。
分类
简单工厂(Simple Factory)模式,又称静态工厂方法模式(Static Factory Method Pattern)。
工厂方法(Factory ...