Gof

241 阅读9分钟

UML 建模

7个原则

  • 开闭原则是总纲,它告诉我们要对扩展开放,对修改关闭
  • 里氏替换原则告诉我们不要破坏继承体系
  • 依赖倒置原则告诉我们要面向接口编程
  • 单一职责原则告诉我们实现类要职责单一
  • 接口隔离原则告诉我们在设计接口的时候要精简单一
  • 迪米特法则告诉我们要降低耦合度(中介类)
  • 合成复用原则告诉我们要优先使用组合或者聚合关系复用,少用继承关系复用。

创造式模式

单例模式

懒汉式集中模式

工厂相关方法

产品等级:指具体工厂的一种产品种类,如西门子电视机、美的电视机。

产品族:指具体工厂的一组产品,如西门子电视机、西门子洗衣机。(一个具体工厂所生产的位于不同等级的一组产品称为一个产品族)

  • 简单工厂:具体工厂实现一种具体产品,如西门子洗衣机类,一个工厂,一种产品
  • 工厂方法:工厂接口,具体工厂,产品接口,具体产品,工厂方法中的工厂接口类只有一种产品等级。如西门子洗衣机类,美的洗衣机类,多个工厂,一种产品
  • 抽象工厂:工厂接口,具体工厂,产品接口,具体产品,抽象工厂中的工厂接口类可以有多种产品等级。如西门子洗衣机类,美的洗衣机类和西门子电视类,美的电视机类,多个工厂,多种产品。

以上2种工厂方法都有开闭倾向原则,具体工厂易于增加,但产品等级修改需更新多个工厂实现类

建设者

角色:

  • 产品角色(Product):它是包含多个组成部件的复杂对象,由具体建造者来创建其各个滅部件。
  • 抽象建造者(Builder):它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口,通常还包含一个返回复杂产品的方法 getResult()。
  • 具体建造者(Concrete Builder):实现 Builder 接口,完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。
  • 指挥者(Director):它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建,在指挥者中不涉及具体产品的信息。

product,包含多个组成部件的复杂对象

class Product
{
    private String partA;
    private String partB;
    private String partC;
    public void setPartA(String partA)
    {
        this.partA=partA;
    }
    public void setPartB(String partB)
    {
        this.partB=partB;
    }
    public void setPartC(String partC)
    {
        this.partC=partC;
    }
    public void show()
    {
        //显示产品的特性
    }
}

builder接口指组装方式,包含创建产品各个子部件的抽象方法。spring有些方法意build结尾是否就是建设者模式

abstract class Builder
{
    //创建产品对象
    protected Product product=new Product();
    public abstract void buildPartA();
    public abstract void buildPartB();
    public abstract void buildPartC();
    //返回产品对象
    public Product getResult()
    {
        return product;
    }
}

Concrete Builder实现类,指具体的实现方式

public class ConcreteBuilder extends Builder
{
    public void buildPartA()
    {
        product.setPartA("建造 PartA");
    }
    public void buildPartB()
    {
        product.setPartA("建造 PartB");
    }
    public void buildPartC()
    {
        product.setPartA("建造 PartC");
    }
}

Director不涉及产品的内部组成方式,执行产品的组装行为

class Director
{
    private Builder builder;
    public Director(Builder builder)
    {
        this.builder=builder;
    }
    //产品构建与组装方法
    public Product construct()
    {
        builder.buildPartA();
        builder.buildPartB();
        builder.buildPartC();
        return builder.getResult();
    }
}

调用示例main

public class Client
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Builder builder=new ConcreteBuilder();
        Director director=new Director(builder);
        Product product=director.construct();
        product.show();
    }
}

结构性模式

  • 类结构型模式,关心类的组合,通过继承或实现,由多个类可以组合成一个更大的
  • 对象结构型模式,关心类与对象的组合,通过关联关系使得在一 个类中定义另一个类的实例对象,然后通过该对象调用其方法。 根据“合成复用原则”,在系统中尽量使用关联关系来替代继承关系,因此大部分结构型模式都是对象结构型模式。

外观模式:

定义: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。

模式的结构

  • 外观(Facade)角色:为多个子系统对外提供一个共同的接口。
  • 子系统(Sub System)角色:实现系统的部分功能,客户可以通过外观角色访问它。
  • 客户(Client)角色:通过一个外观角色访问各个子系统的功能。

翻译:外观模式定义了一个高层接口。它包含了对各个子系统的引用,客户端可以通过它访问各个子系统的功能。就是提供一个类汇总各个子系统的接口,使客户与源方法隔离,提高独立性和可移植性。

应用场景

  • 对分层结构系统构建时,使用外观模式定义子系统中每层的入口点可以简化子系统之间的依赖关系。
  • 当一个复杂系统的子系统很多时,外观模式可以为系统设计一个简单的接口供外界访问。
  • 当客户端与多个子系统之间存在很大的联系时,引入外观模式可将它们分离,从而提高子系统的独立性和可移植性。

适配器模式:

定义: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。

两种实现

  • 类结构型模式,耦合度比后者高,且要求程序员了解现有组件库中的相关组件的内部结构,所以应用相对较少些。
  • 对象结构型模式。与类结构的区别.模式的结构

模式的结构

  • 目标(Target)接口:当前系统业务所期待的接口,它可以是抽象类或接口。
  • 适配者(Adaptee)类:它是被访问和适配的现存组件库中的组件接口。
  • 适配器(Adapter)类:它是一个转换器,通过继承或引用适配者的对象,把适配者接口转换成目标接口,让客户按目标接口的格式访问适配者。

翻译:Adaptee类是相对独立的,Target类和Adapter类是实现关系,Target类暴露了统一的接口方法供客户调用,Adapter类实现Target类,通过组合关系内嵌Adaptee,客户调用统一方法实际上是通过Adapter类调用Adaptee的方法。

应用场景

  • 以前开发的系统存在满足新系统功能需求的类,但其接口同新系统的接口不一致。
  • 使用第三方提供的组件,但组件接口定义和自己要求的接口定义不同。

组合模式

类结构型模式,用于包装职工和公司,学生和学校这样的聚合关系。(聚合组合关联关系可见链接。分为透明式和安全式

组合关系示例见链接

代理模式

模式的结构

代理模式的主要角色如下。

  • 抽象主题(Subject)类:通过接口或抽象类声明真实主题和代理对象实现的业务方法。
  • 真实主题(Real Subject)类:实现了抽象主题中的具体业务,是代理对象所代表的真实对象,是最终要引用的对象。
  • 代理(Proxy)类:提供了与真实主题相同的接口,其内部含有对真实主题的引用,它可以访问、控制或扩展真实主题的功能。

翻译后就是:

  • 代理类与目标功能类实现同一抽象主题接口,同时代理类内初始化目标功能类对象(组合关系)。客户调用目标功能类方法时,实际上是通过代理类对象进行调用。
  • 代理类在客户端调用方法时,可以进行前置操作和后置操作。
  • 静态代理模式,每一个目标对象都需要一个代理类。
  • 动态代理,对比静态代理模式,动态代理通过传入对象,通过反射机制invoke目标对象方法。能用一个动态代理类代理多个目标对象。动态代理和静态代理需要目标对象实现一个接口。不同的是,动态代理模式proxy不需要实现抽象接口,是通过反射进行动态代理。
  • cglib,通过继承方式实现代理。它广泛的被许多AOP的框架使用,比如我们的 Spring AOP。

动态代理和cglib示例

应用场景有

  • 远程代理,这种方式通常是为了隐藏目标对象存在于不同地址空间的事实,方便客户端访问。例如,用户申请某些网盘空间时,会在用户的文件系统中建立一个虚拟的硬盘,用户访问虚拟硬盘时实际访问的是网盘空间。
  • 虚拟代理,这种方式通常用于要创建的目标对象开销很大时。例如,下载一幅很大的图像需要很长时间,因某种计算比较复杂而短时间无法完成,这时可以先用小比例的虚拟代理替换真实的对象,消除用户对服务器慢的感觉。
  • 安全代理,这种方式通常用于控制不同种类客户对真实对象的访问权限。
  • 智能指引,主要用于调用目标对象时,代理附加一些额外的处理功能。例如,增加计算真实对象的引用次数的功能,这样当该对象没有被引用时,就可以自动释放它。
  • 延迟加载,指为了提高系统的性能,延迟对目标的加载。例如,Hibernate 中就存在属性的延迟加载和关联表的延时加载。

周末对比下极客时间

  • 外观模式:用一个类封装客户调用的其他类方法,客户访问外观类即可。
    • 作用是提供一个统一的接口供客户访问。
  • 适配器模式:功能类独立,Adapter接口提供统一的function,AdapterImpl内嵌实现功能类并在统一的function调用功能类方法,客户可以通过Adapter接口调用其他功能类。
    • 作用是适配。
  • 代理模式:静态代理是proxy类继承功能接口类(TargetInterface),通过组合关系内嵌功能实现类对象(TargetImpl),并且在调用实际方法前后做其他处理。最后在客户端可以利用多态在通过proxy调用不同的TargetImpl。
    • 作用是主要是添加前后置操作,权限控制。