Java开发的23种设计模式浅谈

1.简介

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

使用设计模式的目的：为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。设计模式使代码编写真正工程化；设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样。

2.设计原则

2.1 单一职责原则（Single Responsiblity Principle SRP）

一个类，只有一个引起它变化的原因。应该只有一个职责。每一个职责都是变化的一个轴线，如果一个类有一个以上的职责，这些职责就耦合在了一起。这会导致脆弱的设计。当一个职责发生变化时，可能会影响其它的职责。另外，多个职责耦合在一起，会影响复用性。例如：要实现逻辑和界面的分离。

如果一个类承担的职责过多，就等于把这些职责耦合在一起了。一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类完成其他职责的能力。这种耦合会导致脆弱的设计，当发生变化时，设计会遭受到意想不到的破坏。而如果想要避免这种现象的发生，就要尽可能的遵守单一职责原则。此原则的核心就是解耦和增强内聚性。

2.2 开闭原则（Open Closed Principle，OCP）

开闭原则规定“软件中的对象（类，模块，函数等等）应该对于扩展是开放的，但是对于修改是封闭的”，这意味着一个实体是允许在不改变它的源代码的前提下变更它的行为。该特性在产品化的环境中是特别有价值的，在这种环境中，改变源代码需要代码审查，单元测试以及诸如此类的用以确保产品使用质量的过程。遵循这种原则的代码在扩展时并不发生改变，因此无需上述的过程。

2.3 里氏代换原则（Liskov Substitution Principle，LSP）

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。

2.4 依赖倒转原则（Dependency Inversion Principle，DIP）

依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）是程序要依赖于抽象接口，不要依赖于具体实现。简单的说就是要求对抽象进行编程，不要对实现进行编程，这样就降低了客户与实现模块间的耦合。

总结：依赖倒转原则

A.高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，他们都应该依赖于抽象。

B.抽象不应该依赖于具体，具体应该依赖于抽象。

2.5 接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）

客户端不应该依赖它不需要的接口；一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。

2.6 最小知识原则（Principle of Least Knowledge，PLK，也叫迪米特法则）

迪米特法则可以简单说成：talk only to your immediate friends。对于OOD来说，又被解释为下面几种方式：一个软件实体应当尽可能少的与其他实体发生相互作用。每一个软件单位对其他的单位都只有最少的知识，而且局限于那些与本单位密切相关的软件单位。

3.基本模式

设计模式分为三种类型，共23种。

创建型模式：单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式：适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰模式、外观模式、享元模式、代理模式。

行为型模式：访问者模式、模版方法模式、策略模式、状态模式、观察者模式、备忘录模式、中介者模式、迭代器模式、解释器模式（Interpreter模式）、命令模式、职责链模式(责任链模式)。
Java开发的23种设计模式浅谈

3.1 基本模式简介

3.1.1 创建型模式

Singleton（单例模式）：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。单例模式是最简单的设计模式之一，但是对于Java的开发者来说，它却有很多缺陷。
Factory Method（工厂模式）：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化。Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类。
Abstract Factory（抽象工厂模式）：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。
Builder（建造者模式）：将一个复杂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。
Prototype（原型模式）：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这个原型来创建新的对象。

3.1.2 结构型模式

Adapter（适配器模式）：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。
Bridge（桥接模式）：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。
Composite（组合模式）：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。它使得客户对单个对象和复合对象的使用具有一致性。
Decorator（装饰模式）：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就扩展功能而言，它比生成子类方式更为灵活。
Facade（外观模式）：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，Facade模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。
Flyweight（享元模式）：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
Proxy（代理模式）：为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。

3.1.3 行为型模式

Visitor（访问者模式）：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
Template Method（模板方法模式）：定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。Template Method使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
Strategy（策略模式）：定义一系列的算法,把它们一个个封装起来, 并且使它们可相互替换。本模式使得算法的变化可独立于使用它的客户。
State（状态模式）：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它所属的类。
Observer（观察者模式）：定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便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自动刷新。
Memento（备忘录模式）：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。这样以后就可将该对象恢复到保存的状态。
Mediator（中介模式）：用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。
Iterator（迭代器模式）：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部表示。
Interpreter（解析器模式）：给定一个语言, 定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器, 该解释器使用该表示来解释语言中的句子。
Command（命令模式）：将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可取消的操作。
Chain of Responsibility（责任链模式）：为解除请求的发送者和接收者之间耦合，而使多个对象都有机会处理这个请求。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它。