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外观模式(Facade)
模式分析
外观模式(Facade Pattern)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。
模式难点
模式解决问题
降低访问复杂系统的内部子系统时的复杂度,简化客户端与之的接口。
优点
- 减少系统相互依赖。
- 提高灵活性。
- 提高了安全性。
缺点
不符合开闭原则,如果要改东西很麻烦,继承重写都不合适。
模式应用场景
- 为复杂的模块或子系统提供外界访问的模块。
- 子系统相对独立。
- 预防低水平人员带来的风险。
模式代码
abstract class Shape {
void draw();
}
// 创建实现接口的实体类。
class Rectangle implements Shape {
@override
void draw() {
print("Rectangle::draw()");
}
}
class Square implements Shape {
@override
void draw() {
print("Square::draw()");
}
}
class Circle implements Shape {
@override
void draw() {
print("Circle::draw()");
}
}
// 创建一个外观类。
class ShapeMaker {
Shape circle;
Shape rectangle;
Shape square;
ShapeMaker() {
circle = new Circle();
rectangle = new Rectangle();
square = new Square();
}
void drawCircle() {
circle.draw();
}
void drawRectangle() {
rectangle.draw();
}
void drawSquare() {
square.draw();
}
}
class RunFacade implements Run {
@override
void main() {
ShapeMaker shapeMaker = new ShapeMaker();
shapeMaker.drawCircle();
shapeMaker.drawRectangle();
shapeMaker.drawSquare();
}
@override
String name = "外观模式";
}
享元模式(Flyweight)
模式分析
享元模式(Flyweight Pattern)主要用于减少创建对象的数量,以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式,它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。
享元模式尝试重用现有的同类对象,如果未找到匹配的对象,则创建新对象。我们将通过创建 5 个对象来画出 20 个分布于不同位置的圆来演示这种模式。由于只有 5 种可用的颜色,所以 color 属性被用来检查现有的 Circle 对象。
模式难点
使用Map讲重复创建的对象进行存储,需要严格分离出外部状态和内部状态
模式解决问题
在有大量对象时,有可能会造成内存溢出,我们把其中共同的部分抽象出来,如果有相同的业务请求,直接返回在内存中已有的对象,避免重新创建。
优点
大大减少对象的创建,降低系统的内存,使效率提高。
缺点
提高了系统的复杂度,需要分离出外部状态和内部状态,而且外部状态具有固有化的性质,不应该随着内部状态的变化而变化,否则会造成系统的混乱。
模式应用场景
- 系统有大量相似对象。
- 需要缓冲池的场景。
模式代码
import 'dart:math' as math;
import 'run.dart';
abstract class Shape {
void draw();
}
// 创建实现接口的实体类。
class Circle implements Shape {
String color;
int x;
int y;
int radius;
Circle(String color) {
this.color = color;
}
void setX(int x) {
this.x = x;
}
void setY(int y) {
this.y = y;
}
void setRadius(int radius) {
this.radius = radius;
}
@override
void draw() {
print("Circle: Draw() [Color : " +
color +
", x : " +
x.toString() +
", y :" +
y.toString() +
", radius :" +
radius.toString());
}
}
// 创建一个工厂,生成基于给定信息的实体类的对象。
class ShapeFactory {
static final Map<String, Shape> circleMap = new Map();
static Shape getCircle(String color) {
Circle circle = circleMap[color];
if (circle == null) {
circle = new Circle(color);
circleMap[color] = circle;
print("Creating circle of color : " + color);
}
return circle;
}
}
class RunFlyweight implements Run {
final List<String> colors = ["Red", "Green", "Blue", "White", "Black"];
@override
void main() {
for (int i = 0; i < 20; ++i) {
Circle circle = ShapeFactory.getCircle(getRandomColor());
circle.setX(getRandomX());
circle.setY(getRandomY());
circle.setRadius(100);
circle.draw();
}
}
String getRandomColor() {
return colors[math.Random().nextInt(colors.length)];
}
int getRandomX() {
return math.Random().nextInt(100);
}
int getRandomY() {
return math.Random().nextInt(100);
}
@override
String name = "享元模式";
}
代理模式
模式分析
在代理模式(Proxy Pattern)中,一个类代表另一个类的功能。这种类型的设计模式属于结构型模式。
在代理模式中,我们创建具有现有对象的对象,以便向外界提供功能接口。
模式难点
模式解决问题
在直接访问对象时带来的问题,比如说:要访问的对象在远程的机器上。在面向对象系统中,有些对象由于某些原因(比如对象创建开销很大,或者某些操作需要安全控制,或者需要进程外的访问),直接访问会给使用者或者系统结构带来很多麻烦,我们可以在访问此对象时加上一个对此对象的访问层。
优点
- 你可以在客户端毫无察觉的情况下控制服务对象。
- 如果客户端对服务对象的生命周期没有特殊要求, 你可以对生命周期进行管理。
- 即使服务对象还未准备好或不存在, 代理也可以正常工作。
- 开闭原则。 你可以在不对服务或客户端做出修改的情况下创建新代理。
缺点
- 由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象,因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢。
- 实现代理模式需要额外的工作,有些代理模式的实现非常复杂。
模式应用场景
按职责来划分,通常有以下使用场景:
- 本地执行远程服务 (远程代理)。 适用于服务对象位于远程服务器上的情形。
- 延迟初始化 (虚拟代理)。 如果你有一个偶尔使用的重量级服务对象, 一直保持该对象运行会消耗系统资源时, 可使用代理模式。
- Copy-on-Write 代理。
- 访问控制 (保护代理)。 如果你只希望特定客户端使用服务对象, 这里的对象可以是操作系统中非常重要的部分, 而客户端则是各种已启动的程序 (包括恶意程序), 此时可使用代理模式。
- Cache代理。
- 防火墙(Firewall)代理。
- 同步化(Synchronization)代理。
- 智能引用(Smart Reference)代理。 可在没有客户端使用某个重量级对象时立即销毁该对象。
- 记录日志请求 (日志记录代理)。 适用于当你需要保存对于服务对象的请求历史记录时。 代理可以在向服务传递请求前进行记录。
模式代码
abstract class Subject {
void request();
}
class RealSubject implements Subject {
const RealSubject();
@override
void request() {
print("RealSubject:正在连接");
}
}
class SubjectProxy implements Subject {
final RealSubject _realSubject;
const SubjectProxy(this._realSubject);
@override
void request() {
if (this._checkAccess()) {
this._realSubject.request();
this._logAccess();
}
}
bool _checkAccess() {
print("Proxy: 判断当前是否可连接");
return true;
}
void _logAccess() {
print("Proxy: 写一些日志比如连接时间");
}
}
class RunProxy implements Run {
@override
void main() {
print('Client: 使用RealSubject类:');
const realSubject = const RealSubject();
_clientCode(realSubject);
print('');
print('Client: 使用代理类:');
const proxy = const SubjectProxy(realSubject);
_clientCode(proxy);
}
_clientCode(Subject subject) {
// ...
print('做一些连接前的事情');
subject.request();
// ...
}
@override
String name = "代理模式";
}
\