dart设计模式之外观,享元,代理模式

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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

  1. 减少系统相互依赖。
  2. 提高灵活性。
  3. 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

  1. 为复杂的模块或子系统提供外界访问的模块。
  2. 子系统相对独立。
  3. 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";
}
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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

  1. 系统有大量相似对象。
  2. 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";
}
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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

  1. 你可以在客户端毫无察觉的情况下控制服务对象。
  2. 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。
  3. 即使服务对象还未准备好或不存在, 代理也可以正常工作。
  4. 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

  1. 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。
  2. 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. Copy-on-Write 代理。
  4. 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。
  5. Cache代理。
  6. 防火墙(Firewall)代理。
  7. 同步化(Synchronization)代理。
  8. 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。
  9. 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";
}
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