观察者设计模式
- 格式:doc
- 大小:39.00 KB
- 文档页数:6
面试常见设计模式设计模式是软件开发中常用的一种设计思想,它提供了一种解决问题的方法和模板,帮助开发人员在面对各种复杂问题时能够快速有效地进行设计和开发。
在面试时,设计模式也是面试官经常会问到的一个重要话题。
本文将介绍一些常见的设计模式,并分析其应用场景和优缺点。
1.单例模式单例模式是一种常见的创建型设计模式,它确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
在多线程环境下,单例模式可以保证线程安全。
单例模式常用于需要共享资源或控制资源访问的场景,比如数据库连接池、线程池等。
2.工厂模式工厂模式是一种创建型设计模式,它定义了一个创建对象的接口,但具体的对象创建由子类决定。
工厂模式可以隐藏对象的创建细节,减少依赖,并且提供了一种可扩展的方式来创建对象。
工厂模式常用于创建复杂对象或对象组合的场景。
3.观察者模式观察者模式是一种行为型设计模式,它定义了一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生变化时,其依赖的对象将自动收到通知并进行相应的处理。
观察者模式可以实现松耦合,增加对象之间的协作和交互。
观察者模式常用于事件驱动、消息通知等场景。
4.策略模式策略模式是一种行为型设计模式,它将一组算法封装成一系列可互换的策略,使得算法的变化独立于使用算法的客户端。
策略模式可以提高代码的可维护性和可扩展性,减少代码的重复和耦合。
策略模式常用于需要根据不同情况选择不同算法的场景。
5.装饰器模式装饰器模式是一种结构型设计模式,它动态地给一个对象添加一些额外的功能,同时又不改变其原有的结构。
装饰器模式可以在不需要子类化的情况下扩展对象的功能,符合开闭原则。
装饰器模式常用于动态地给对象添加新的行为或功能。
6.适配器模式适配器模式是一种结构型设计模式,它将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口,使得原本不兼容的接口可以一起工作。
适配器模式可以提高代码的复用性和灵活性,减少代码的改动。
适配器模式常用于不同系统之间的接口转换或旧系统的升级迁移。
观察者模式的例子
观察者模式的例子
观察者模式是一个十分常见的设计模式,它可以帮助我们从被观察的
对象中获取信息,并在需要时自动通知我们。
本篇文章将通过几个具
体的例子来介绍观察者模式。
一、新闻订阅
假设我们有一个新闻网站,用户可以选择订阅自己感兴趣的新闻主题,如政治、体育、娱乐等。
当我们有新的相关新闻时,应该如何通知已
订阅该主题的用户呢?这时观察者模式就可以充分发挥作用。
我们可
以把网站的用户看作观察者,而每个订阅主题可以看作一个被观察者,当被观察者发生变化时(如新闻更新),通知所有观察者即可。
二、股票市场
另一个例子是股票市场,投资者需要及时了解股票的价格变化。
我们
可以把每只股票看作一个被观察者,而每个投资者可以看作观察者。
当股票价格发生变化时,被观察者可以通过观察者模式通知所有观察者,投资者们就可以第一时间了解到相关信息。
三、自定义通知
观察者模式还可以用于自定义通知,例如某个人可以设置自己的日程
安排,并让自己的亲属和朋友作为观察者,当日程安排发生变化时,
观察者将自动收到通知,以便及时作出应对。
总结
观察者模式可以用于任何需要监控变化的场景,它将被观察者和观察
者解耦,使得系统更加灵活和可扩展。
在实际应用中,我们需要关注
以下几点:
1. 确定被观察者和观察者之间的关系,并定义相应的接口;
2. 当被观察者状态发生变化时,通知所有观察者;
3. 观察者根据通知的内容作出相应的处理。
观察者模式虽然简单,但是在系统的设计和开发中发挥着重要的作用。
希望读者们能够多加关注和实践!。
观察者模式的应用场景观察者模式是一种设计模式,用于实现对象之间的一对多依赖关系。
在该模式中,一个对象(subject)维护了一个观察者列表,当subject的状态发生变化时,它会自动通知所有观察者,使它们能够做出相应的响应。
观察者模式可以帮助我们实现松耦合的设计,提高代码的复用性和可维护性。
下面我们将介绍观察者模式的几个常见应用场景。
一、图形界面组件观察者模式在图形用户界面(GUI)的设计中被广泛应用。
例如,在一个窗口中,可以有多个按钮,当按钮被点击时,窗口会触发相应的事件。
这些按钮就是观察者,窗口是被观察者。
当按钮被点击时,窗口会通知所有的按钮,并且每个按钮都可以根据需要进行响应,例如执行一段特定的代码。
通过观察者模式,可以实现图形界面组件之间的解耦,使得它们可以独立地进行开发和维护。
二、消息订阅与发布观察者模式也可以用于消息订阅与发布的场景。
在这种场景下,可以有多个消息的订阅者(观察者),当有新的消息发布时,订阅者会收到通知并进行相应的处理。
这种模式可以应用于各种场景,例如新闻订阅、实时数据监控等。
通过观察者模式,发布者和订阅者之间的耦合度得到了降低,方便了系统的扩展和维护。
三、事件处理在事件驱动的程序设计中,观察者模式也经常被用于事件的处理。
事件可以是用户的操作,例如鼠标点击、键盘输入等,也可以是系统的通知,例如网络连接成功、文件加载完成等。
当事件发生时,被观察者会通知所有的观察者,并且每个观察者可以根据自身的需要做出相应的处理。
这种模式使得事件的处理变得灵活而可扩展,方便了程序的开发和维护。
四、数据监控与同步观察者模式还可以用于数据监控与同步的场景。
例如,在一个分布式系统中,可以有多个节点,每个节点都有自己的状态。
当任何一个节点的状态发生变化时,需要通知其他的节点进行同步。
这时,可以使用观察者模式,将每个节点作为观察者,当任何一个节点的状态发生变化时,它会通知其他的节点进行相应的更新操作。
observer方法Observer方法,也称为观察者模式,是一种软件设计模式,旨在使对象之间的变化自动通知其相关对象,而不需要直接的耦合。
在这种模式下,一个对象(通常是主题或发布者)维护一个由许多其他对象(观察者或订阅者)组成的列表,该列表保持更新,以便在主题状态发生变化时自动通知观察者对象。
这种模式可以在许多不同的环境中使用,并且已被证明是提高代码的可读性和可维护性的重要工具。
如何使用observer方法Observer方法可以通过简单的6步过程来使用:1. 定义主题。
主题的作用是维护一个当前状态,并能够通知所有观察者任何更改。
主题通常具有添加和删除观察者的方法,以及通知所有观察者的方法。
2. 定义观察者。
观察者的作用是接收主题通知,并作出相应的响应。
观察者通常具有update方法,该方法接收当前主题状态作为参数。
3. 如果您使用的被观察者对象已经存在,则将其更改为被观察者。
否则,可以轻松地创建具有被观察者属性的类,并且在观察者与主题之间使用该属性来保持通信。
4. 将所有观察者注册到主题中。
反之,您应该使用主题的注册方法将它们添加到列表中。
5. 实现主题状态更改的行为。
例如,可以添加一个setter方法,以便将更改状态后通知所有观察者。
6. 实现观察者的反应。
根据情况,观察者可能选择使用更改的状态进行计算,更新其自己的状态,或者执行其他必要的操作。
观察者模式的优点Observer方法有以下几个主要优点:1. 可扩展性。
由于观察者模式是松耦合的,因此在需要添加或移除观察者时非常灵活。
添加新观察者或删除现有观察者不需要更改主题或观察者的现有代码,因此添加和删除观察者可以在运行时执行。
2. 可重用性。
观察者模式使得可以将同样的观察者应用于多个主题,而不需要每次都重新编写代码。
3. 易于维护。
由于观察者模式模块化,因此在代码中更容易隔离和测试各个组件。
4. 易于实现。
观察者模式的实现通常是简单,易于理解和实现。
观察者设计模式的应用观察者设计模式是一种常用的软件设计模式,它用于在对象之间建立一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,其相关依赖对象会自动得到通知并更新。
这种模式能够实现对象之间的解耦,提高代码的可复用性和可扩展性。
在观察者设计模式中,通常包含两个角色:被观察者(Subject)和观察者(Observer)。
被观察者是一个抽象类或接口,定义了添加、删除和通知观察者的方法。
观察者则是一个接口或抽象类,定义了接收通知并进行相应操作的方法。
具体的被观察者和观察者类可以根据具体需求进行扩展。
观察者设计模式的应用场景非常广泛。
下面通过几个实际示例来说明其应用。
1. 股票市场示例:假设有一个股票市场系统,其中包括多个股票交易者作为观察者,股市行情作为被观察者。
当股市行情发生变化时,被观察者会通知所有观察者进行相应的交易操作。
这种情况下,观察者设计模式可以很好地实现股票交易者与股市行情之间的解耦,使得交易者可以根据自己的需求进行相应的操作。
2. 消息推送系统示例:假设有一个消息推送系统,其中包括多个用户作为观察者,消息发布者作为被观察者。
当有新的消息发布时,被观察者会通知所有观察者进行消息接收和处理。
这种情况下,观察者设计模式可以很好地实现消息发布者与用户之间的解耦,使得用户可以根据自己的需求接收和处理感兴趣的消息。
3. 游戏中的任务系统示例:在游戏中,通常会有多种任务需要完成,玩家可以根据自己的兴趣选择不同的任务进行完成。
这种情况下,任务系统可以作为被观察者,玩家可以作为观察者。
当任务状态发生变化时,被观察者会通知所有观察者进行相应的操作,如更新任务进度、显示任务奖励等。
观察者设计模式可以很好地实现任务系统与玩家之间的解耦,使得玩家可以根据自己的兴趣进行任务的选择和完成。
观察者设计模式的优点在于可以实现对象之间的解耦,降低系统的耦合度。
被观察者只需要知道观察者的接口,而不需要知道具体的观察者实现。
观察者模式和访问者模式的对比在软件设计中,设计模式是一种被广泛使用的软件开发经验,通过在设计中应用设计模式,可以提高代码的可复用性、可维护性、可扩展性,并且使代码更容易理解和修改。
观察者模式和访问者模式是两种常用的设计模式,它们都是在对象间进行通信的模式,但是它们的实现方式不同。
本文将对这两种模式进行对比,以帮助更好地理解它们的应用。
一、观察者模式观察者模式是一种对象间的一对多的依赖关系,其中一个主题对象(也称为可观察对象)通过添加多个观察者对象来通知多个观察者对象。
当主题对象的状态发生变化时,会通知所有的观察者对象,使它们能够自动更新自己。
观察者模式的实现需要两个基本元素:主题和观察者。
主题是被观察者的对象,包含了状态和状态变化的操作。
主题维护一个观察者列表,当状态发生变化时,会遍历观察者列表,调用每个观察者对象的更新方法,通知它们更新自己的状态。
观察者是主题的依赖对象,负责接收主题状态的变化,并进行相应的处理。
观察者接收主题的状态变化通知后,就会调用特定的方法来完成自己的更新。
观察者模式的优点在于,当应用中的一个对象状态发生变化时,可以通知其他对象自动更新,不需要手动管理依赖对象之间的关系。
同时,观察者模式具有松耦合性,主题对象和观察者对象可以独立地扩展和改变,而不会影响到彼此的代码。
二、访问者模式访问者模式是一种将算法与对象结构分离的设计模式。
它是一种行为型模式,它通过在不改变对象自身的前提下,对对象的结构进行修改。
访问者模式将数据结构和数据操作分离,通过在数据结构上定义算法的方式,使得数据结构和算法各自独立,可以自由组合。
访问者模式的实现需要两个基本元素:访问者和被访问者。
访问者是用于定义针对某一种数据结构的操作,一般来说,访问者定义了一个访问者接口,包含了对被访问对象的不同访问操作,例如访问属性、调用方法、计算属性等。
被访问者是用于表示某一种数据结构的对象,它包含了一些属性和方法等其它的一些方法,被访问者还定义了一个接收访问者的方法,当访问者访问它时,会调用该方法,接收访问者并进行相应的处理。
java 面向对象的常用设计模式java 面向对象的常用设计模式有:1、观察者模式观察者模式又称为发布-订阅模式,定义了对象之间一对多依赖关系,当目标对象(被观察者)的状态发生改变时,它的所有依赖者(观察者)都会收到通知。
2、抽象工厂模式抽象工厂模式主要用于创建相关对象的家族。
当一个产品族中需要被设计在一起工作时,通过抽象工厂模式,能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象;并且通过隔离具体类的生成,使得客户端不需要明确指定具体生成类;所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的公共接口,因此只需要改变具体工厂的实例,就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。
3、单例设计模式单例设计模式可以确保系统中某个类只有一个实例,该类自行实例化并向整个系统提供这个实例的公共访问点,除了该公共访问点,不能通过其他途径访问该实例。
4、策略模式将类中经常改变或者可能改变的部分提取为作为一个抽象策略接口类,然后在类中包含这个对象的实例,这样类实例在运行时就可以随意调用实现了这个接口的类的行为。
比如定义一系列的算法,把每一个算法封装起来,并且使它们可相互替换,使得算法可独立于使用它的客户而变化,这就是策略模式。
5、适配器模式适配器模式主要用于将一个类或者接口转化成客户端希望的格式,使得原本不兼容的类可以在一起工作,将目标类和适配者类解耦;同时也符合“开闭原则”,可以在不修改原代码的基础上增加新的适配器类;将具体的实现封装在适配者类中,对于客户端类来说是透明的,而且提高了适配者的复用性,但是缺点在于更换适配器的实现过程比较复杂。
6、命令模式命令模式的本质是将请求封装成对象,将发出命令与执行命令的责任分开,命令的发送者和接收者完全解耦,发送者只需知道如何发送命令,不需要关心命令是如何实现的,甚至是否执行成功都不需要理会。
命令模式的关键在于引入了抽象命令接口,发送者针对抽象命令接口编程,只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。
软件工程师中的常见设计模式设计模式是软件开发中经验丰富的工程师在解决特定问题时总结出的一种模式或思想,它可以提供一套解决方案,帮助开发人员降低系统的复杂性,并增加代码的可读性和可维护性。
在软件工程师的日常开发过程中,熟悉和掌握常见的设计模式是非常重要的。
本文将介绍一些常见的设计模式,以帮助软件工程师更好地应用设计模式。
一、单例模式单例模式是一种创建型的设计模式,它的主要目的是确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
在软件开发中,我们常常需要保证某个类的实例只有一个,比如数据库连接池、线程池等。
使用单例模式可以有效地避免资源的浪费和冲突。
单例模式的实现方式有多种,其中最常见的是饿汉式和懒汉式。
饿汉式是在类加载时就创建实例,而懒汉式是在首次使用时才创建实例。
二、工厂模式工厂模式是一种创建型的设计模式,它的主要目的是将具体对象的创建和客户端的使用相分离。
工厂模式通过一个工厂类来负责创建对象,客户端只需要调用工厂类的方法即可获取所需的对象,而不需要关心具体对象的创建过程。
工厂模式有三种常见的实现方式:简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。
简单工厂模式通过一个工厂类来创建所有的对象,工厂方法模式通过一个工厂接口和多个具体工厂类来创建对象,抽象工厂模式通过多个工厂接口和多个具体工厂类来创建对象。
三、观察者模式观察者模式是一种行为型的设计模式,它的主要目的是定义了对象之间的一对多依赖关系,使得当一个对象状态发生改变时,其他依赖于它的对象都会收到通知并自动更新。
观察者模式由两个核心角色组成:观察者和被观察者。
其中被观察者维护着一个观察者列表,并提供注册和注销观察者的方法,而观察者通过接收被观察者的通知并执行相应的操作。
四、策略模式策略模式是一种行为型的设计模式,它的主要目的是定义了一系列的算法,并将其封装成独立的对象,使得这些算法可以互相替换。
通过使用策略模式,可以使得算法和客户端解耦,客户端无需关心具体的算法实现细节。
解读设计模式及其在实际项目中的应用设计模式是软件开发中的一种经验总结,是前辈们在解决软件设计和开发过程中遇到的一些常见问题,总结出来的最佳实践。
设计模式提供了一种在特定情境下解决问题的经典方式,能够帮助开发者以一种可重用、可维护、可扩展的方式构建软件系统。
在软件开发过程中应用设计模式,能够提高开发效率、降低与他人合作的成本、提高软件质量、减少重复代码的出现,并且使得软件结构更加清晰易读。
下面我们来详细解读一些常见的设计模式以及它们在实际项目中的应用。
1. 单例模式(Singleton Pattern)单例模式是一种创建型设计模式,确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
在实际项目中,单例模式常常被用来管理共享资源、日志记录器、数据库连接等。
例如,在一个多线程的应用程序中,我们可以使用单例模式确保只有一个线程在访问共享资源,从而避免资源的竞争。
2. 工厂模式(Factory Pattern)工厂模式是一种创建型设计模式,用于通过一个工厂类创建对象,而无需显式指定具体的类。
工厂模式可提供一种灵活性,使得程序能够适应修改而无需修改大量的代码。
在实际项目中,工厂模式常用于封装对象的创建过程,并通过一个通用的接口来返回具体的实例。
3. 观察者模式(Observer Pattern)观察者模式是一种行为型设计模式,其中一个对象(称为主题)维护一系列依赖于它的对象(称为观察者),并在状态发生改变时自动通知这些观察者。
观察者模式能够实现松耦合,提高代码的可重用性和可扩展性。
在实际项目中,观察者模式被广泛应用于事件处理、消息队列、组件间的通信等场景。
4. 适配器模式(Adapter Pattern)适配器模式是一种结构型设计模式,用于将一个类的接口转换为客户端期望的接口。
适配器模式能够解决两个不兼容接口之间的兼容问题,使得它们能够一起工作。
在实际项目中,适配器模式常用于集成第三方库、系统间的接口适配、旧系统升级等场景。
android observer用法在Android开发中,Observer(观察者)是一种设计模式,用于实现对象间的依赖关系。
它提供了一种简单的方式,使得一个对象的状态发生变化时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。
在Android中,Observer模式常常用于实现数据驱动的UI更新。
当后台数据发生变化时,观察者模式可以让UI自动刷新,保证UI与数据的一致性。
下面是使用Android Observer的常见步骤:1. 创建被观察者(Observable)对象:Observable是一个抽象类,可以通过继承它来创建被观察者对象。
被观察者对象负责管理观察者列表,并在状态发生变化时通知观察者。
通常需要重写Observable的一些方法,如添加观察者、删除观察者、通知观察者等。
2. 创建观察者(Observer)对象:Observer是一个接口,我们需要实现它来创建观察者对象。
观察者对象负责定义在被观察者状态变化时需要执行的操作,如更新UI或执行其他逻辑。
3. 将观察者注册到被观察者:在被观察者对象中,我们需要提供一个方法,用于将观察者对象注册到观察者列表中。
通常使用addObserver()方法来实现。
4. 在被观察者状态发生变化时通知观察者:当被观察者的状态发生变化时,需要调用Observable的notifyObservers()方法,以通知所有注册的观察者对象。
观察者对象会自动调用其自身定义的更新方法。
使用Android Observer模式可以充分利用面向对象的思想,降低代码的耦合性,并提高代码的可维护性和扩展性。
它可以很好地解决数据变化时UI更新的问题,同时也适用于其他场景中的观察者模式应用。
Android Observer是一种常用的设计模式,用于实现对象间的依赖关系和数据驱动的UI更新。
通过创建被观察者和观察者对象,将观察者注册到被观察者,并在状态发生变化时通知观察者,我们可以实现一些复杂的业务逻辑和功能。
设计模式之观察者模式(Observer)详解及代码⽰例⼀、模式的定义与特点 观察者(Observer)模式的定义:观察者模式⼜被称为发布-订阅/模型-视图模式,属于⾏为型设计模式的⼀种,是⼀个在项⽬中经常使⽤的模式。
指多个对象间存在⼀对多的依赖关系,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。
⼆、观察者模式优缺点 观察者模式是⼀种对象⾏为型模式,其主要优点如下:降低了⽬标与观察者之间的耦合关系,两者之间是抽象耦合关系。
⽬标与观察者之间建⽴了⼀套触发机制。
它的主要缺点如下:⽬标与观察者之间的依赖关系并没有完全解除,⽽且有可能出现循环引⽤。
当观察者对象很多时,通知的发布会花费很多时间,影响程序的效率。
三、观察者模式的实现 实现观察者模式时要注意具体⽬标对象和具体观察者对象之间不能直接调⽤,否则将使两者之间紧密耦合起来,这违反了⾯向对象的设计原则。
观察者模式的主要⾓⾊如下。
抽象主题(Subject)⾓⾊:也叫抽象⽬标类,它提供了⼀个⽤于保存观察者对象的聚集类和增加、删除观察者对象的⽅法,以及通知所有观察者的抽象⽅法。
具体主题(Concrete Subject)⾓⾊:也叫具体⽬标类,它实现抽象⽬标中的通知⽅法,当具体主题的内部状态发⽣改变时,通知所有注册过的观察者对象。
抽象观察者(Observer)⾓⾊:它是⼀个抽象类或接⼝,它包含了⼀个更新⾃⼰的抽象⽅法,当接到具体主题的更改通知时被调⽤。
具体观察者(Concrete Observer)⾓⾊:实现抽象观察者中定义的抽象⽅法,以便在得到⽬标的更改通知时更新⾃⾝的状态。
观察者模式的结构图如图所⽰: 代码如下:public class ObserverPattern{public static void main(String[] args){Subject subject=new ConcreteSubject();Observer obs1=new ConcreteObserver1();Observer obs2=new ConcreteObserver2();subject.add(obs1);subject.add(obs2);subject.notifyObserver();}}//抽象⽬标abstract class Subject{protected List<Observer> observers=new ArrayList<Observer>();//增加观察者⽅法public void add(Observer observer){observers.add(observer);}//删除观察者⽅法public void remove(Observer observer){observers.remove(observer);}public abstract void notifyObserver(); //通知观察者⽅法}//具体⽬标class ConcreteSubject extends Subject{public void notifyObserver(){System.out.println("具体⽬标发⽣改变...");System.out.println("--------------");for(Object obs:observers){((Observer)obs).response();}}}//抽象观察者interface Observer{void response(); //反应}//具体观察者1class ConcreteObserver1 implements Observer{public void response(){System.out.println("具体观察者1作出反应!");}}//具体观察者1class ConcreteObserver2 implements Observer{public void response(){System.out.println("具体观察者2作出反应!");}} 测试结果为:具体⽬标发⽣改变...--------------具体观察者1作出反应!具体观察者2作出反应!四、观察者模式的应⽤实例 接下来再看⼀个关于上下课打铃,⽼师同学上下课的⽰例:public class BellEventTest{public static void main(String[] args){BellEventSource bell=new BellEventSource(); //铃(事件源)bell.addPersonListener(new TeachEventListener()); //注册监听器(⽼师) bell.addPersonListener(new StuEventListener()); //注册监听器(学⽣)bell.ring(true); //打上课铃声System.out.println("------------");bell.ring(false); //打下课铃声}}//铃声事件类:⽤于封装事件源及⼀些与事件相关的参数// EventObject: The root class from which all event state objects shall be derived. class RingEvent extends EventObject{private static final long serialVersionUID=1L;private boolean sound; //true表⽰上课铃声,false表⽰下课铃声public RingEvent(Object source,boolean sound){super(source);this.sound=sound;}public void setSound(boolean sound){this.sound=sound;}public boolean getSound(){return this.sound;}}//⽬标类:事件源,铃class BellEventSource{private List<BellEventListener> listener; //监听器容器public BellEventSource(){listener=new ArrayList<BellEventListener>();}//给事件源绑定监听器public void addPersonListener(BellEventListener ren){listener.add(ren);}//事件触发器:敲钟,当铃声sound的值发⽣变化时,触发事件。
嵌入式系统中的设计模式嵌入式系统指的是嵌入到设备或系统中的特定计算机系统。
由于嵌入式系统通常需要满足特定的硬件和软件要求,并且在资源有限的环境下运行,因此设计嵌入式系统时常常面临复杂的挑战。
为了提高嵌入式系统的可维护性、可扩展性和性能,设计模式被广泛地应用于嵌入式系统开发中。
本文将介绍几种常见的嵌入式系统中的设计模式,并分析其优势和适用场景。
一、观察者模式观察者模式是一种在嵌入式系统中常用的设计模式。
该模式定义了一种对象之间的一对多依赖关系,使得当一个对象的状态发生改变时,其相关的所有依赖对象都会收到通知并自动更新。
在嵌入式系统中,通常会出现大量的传感器、执行器和控制器等组件。
这些组件之间需要相互协作以满足系统的功能需求。
通过使用观察者模式,可以轻松地实现这些组件之间的信息传递和状态更新。
例如,当一个传感器检测到环境温度变化时,它会作为观察者发送通知给所有观察者对象(比如控制器),控制器会根据接收到的通知进行温度调节。
通过观察者模式,嵌入式系统中的各个组件之间可以高效地进行消息传递,提高了系统的可扩展性和可维护性。
二、状态机模式状态机模式是一种用于处理嵌入式系统中复杂状态转换的设计模式。
在嵌入式系统中,通常需要根据不同的输入和条件来切换系统的状态,而状态机模式可以使状态转换的逻辑清晰可读,易于理解和维护。
在状态机模式中,系统的状态被抽象为不同的类,并定义了可以触发状态转换的事件。
当某个事件发生时,状态机会根据当前的状态和事件来触发相应的状态转换。
状态机模式通过将复杂的状态转换逻辑封装在各个状态类中,提高了系统的可读性和可维护性。
例如,一个嵌入式系统可能有多个不同的工作模式,比如运行模式、待机模式和休眠模式。
通过使用状态机模式,可以使用不同的状态类来表示这些模式,并定义不同的事件来触发状态转换。
这样在开发和维护过程中,可以更加清晰地理解和修改系统的状态转换逻辑,提高了系统的可维护性和可扩展性。
三、策略模式策略模式是一种在嵌入式系统中常用的设计模式。
五种常见设计模式设计模式是软件开发中常见的解决问题的方式。
它们是经过实践验证的,可以用于解决特定类型问题的重复性的设计问题。
有许多种设计模式,本文将重点介绍五种常见的设计模式,并对每种设计模式进行详细的介绍。
1.单例模式:单例模式是一种常见的创建型设计模式,它用于限制一些类的实例化只能为一个对象。
这种模式适用于需要全局访问一个对象,且该对象只能有一个实例的情况。
单例模式的实现方式有多种,其中一种通用的方式是使用一个私有的静态变量来保存实例。
该变量只在第一次调用 getInstance( 方法时被初始化,并在后续调用中重复使用。
下面是一个简单的单例模式示例:```javapublic class Singletonprivate static Singleton instance;private Singleton( { }public static synchronized Singleton getInstancif (instance == null)instance = new Singleton(;}return instance;}```2.工厂模式:工厂模式是一种常见的创建型设计模式,它用于创建对象的过程与客户端代码分离。
工厂模式通过定义一个共同的接口,然后由子类来实现具体的工厂方法,从而创建不同的对象。
工厂模式有三种常见的实现方式:简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。
其中,简单工厂模式通过一个工厂类来决定实例化哪一个类;工厂方法模式通过一个工厂接口和多个具体工厂类来实现,每个具体工厂类负责创建一种具体的产品;抽象工厂模式通过一个抽象工厂接口和多个具体工厂类来实现,每个具体工厂类负责创建一族相关的产品。
3.观察者模式:观察者模式是一种常见的行为型设计模式,它定义了一种一对多的依赖关系,使得当一个对象改变状态时,其依赖者将自动收到通知并进行相应的更新。
观察者模式由两个核心组件组成:观察者和被观察者。
实现对象之间的解耦的设计模式解耦是软件设计中非常重要的一个概念,它通常用于减少软件系统中各个模块或对象之间的依赖关系,提高系统的灵活性和可维护性。
设计模式是一种被广泛应用于软件设计中的最佳实践,可以帮助开发人员更好地解耦对象之间的关系。
本文将介绍几种常用的用于实现对象之间解耦的设计模式。
1.观察者模式(Observer Pattern):观察者模式通过定义一种一对多的依赖关系,使得多个观察者对象可以同时监听和被通知被观察者对象的状态变化。
这种模式实现了对象之间的解耦,观察者对象可以自行决定是否关注和处理被观察者的状态变化。
例如,一个购物网站上的商品库存变化可以被多个观察者(比如关注该商品的用户)同时监听和处理。
2.适配器模式(Adapter Pattern):适配器模式将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,使得原本不兼容的类可以一起工作。
这种模式可以实现对象之间的解耦,客户只需要和适配器进行交互,而不需要了解被适配对象的细节。
例如,一个电源适配器可以将不同国家的电源接口转换为标准的电源接口,使得各种电器设备可以使用同一种电源接口。
3.策略模式(Strategy Pattern):策略模式定义了一系列算法,并将每个算法封装成一个独立的对象,使得它们可以互相替换。
这种模式实现了对象之间的解耦,客户只需要选择合适的策略对象来执行相应的算法,而不需要了解具体的算法实现。
例如,一个支付系统可以提供不同的支付策略(如支付宝、微信支付、银联支付等),客户可以根据需求选择相应的支付策略对象。
4.工厂模式(Factory Pattern):工厂模式用于创建对象的接口,但让子类决定实例化哪个类。
这种模式实现了对象之间的解耦,客户只需要通过工厂接口创建对象,而不需要直接依赖于具体的对象实现。
例如,一个图书馆系统的图书管理模块可以通过图书工厂接口创建图书对象,而不需要知道具体的图书类型和实现。
5.中介者模式(Mediator Pattern):中介者模式定义了一个中介对象来封装一系列对象之间的交互方式,使得后者可以松散地耦合。
鸿蒙开发常用设计模式
鸿蒙开发常用的设计模式有很多种,以下是其中一些常见的设计模式:
1. MVC(Model-View-Controller)模式,在鸿蒙开发中,MVC 模式将应用程序分为三个部分,模型(Model)、视图(View)和控制器(Controller)。
模型负责管理应用程序的数据和业务逻辑,视图负责展示数据,控制器负责处理用户输入并更新模型和视图。
这种模式有助于将应用程序的逻辑和界面分离,提高代码的可维护性和可扩展性。
2. 观察者模式,观察者模式是一种常用的设计模式,它定义了对象之间的一对多依赖关系,当一个对象的状态发生变化时,所有依赖它的对象都会收到通知并自动更新。
在鸿蒙开发中,观察者模式常用于处理事件和消息的传递,例如当数据发生变化时通知相关的UI组件进行更新。
3. 适配器模式,适配器模式用于将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。
在鸿蒙开发中,适配器模式常用于将不同的组件或接口进行适配,以便它们能够协同工作。
4. 单例模式,单例模式是一种创建型模式,它保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
在鸿蒙开发中,单例模式常用于管理全局的资源和状态,例如应用程序的配置信息、日志记录器等。
5. 建造者模式,建造者模式用于将一个复杂对象的构建过程与其表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
在鸿蒙开发中,建造者模式常用于创建复杂的UI组件或对象,以简化其构建过程。
以上是一些在鸿蒙开发中常用的设计模式,当然还有其他许多设计模式可以应用于鸿蒙开发中,开发者可以根据具体的需求和场景选择合适的设计模式来提高代码的质量和可维护性。
观察者模式和组合模式的区别观察者模式和组合模式是常见的面向对象设计模式,它们分别用于解决不同的问题。
观察者模式旨在实现对象之间的松耦合通信,而组合模式则用于描述部分与整体的关系。
本文将讨论这两种模式的区别。
1. 观察者模式观察者模式也称为发布-订阅模式,其核心思想是将一个对象的状态变化通知给其他依赖该状态的对象,以便这些对象能够及时更新自己的状态。
观察者模式包括两种角色:被观察者和观察者。
被观察者通常维护一个观察者列表,当其状态发生变化时,会遍历观察者列表,调用每个观察者的更新方法。
观察者则实现更新方法,以便被通知时进行相应的处理。
通过这种方式,观察者模式实现了松耦合的通信,使得被观察者和观察者之间可以相互独立地变化。
2. 组合模式组合模式用于描述部分与整体的关系,其核心思想是将对象组合成树形结构,使得用户可以像处理单个对象一样处理整个树形结构。
组合模式包括组合对象和叶子对象。
组合对象包含多个叶子对象和/或其他组合对象,其本身也是一个对象。
组合对象提供了访问其子对象的方法。
叶子对象则是最基本的对象,它不再包含其他对象。
通过这种方式,组合模式实现了部分与整体之间的递归结构,使得用户可以对整个树形结构进行统一的操作。
3. 区别观察者模式和组合模式虽然均属于面向对象设计模式,但其用途和实现方式不同。
首先,观察者模式解决的问题是松耦合通信,而组合模式解决的问题是部分与整体的关系。
观察者模式着重于对象之间的通信,而组合模式着重于对象之间的组合。
其次,观察者模式中被观察者和观察者是两种独立的角色,其依赖关系是单向的。
而组合模式中组合对象和叶子对象并不存在独立的角色,其依赖关系是双向的。
最后,观察者模式中观察者可以随时加入或退出被观察者的观察者列表,而组合模式中树形结构是在程序运行时构造的,其包含的内容在运行时不会发生变化。
4. 总结观察者模式和组合模式是两种常见而有用的设计模式。
它们分别解决了通信和组合的问题,让我们可以更好地设计和实现面向对象的程序。
观察者模式是软件开发中常用的一种设计模式,可以用于构建松耦合的系统。
在Python语言中,观察者模式(Observer Pattern)也有着广泛的应用。
本文将介绍Python中观察者模式的基本概念及其用法。
1. 观察者模式简介观察者模式是一种行为型设计模式,它定义了一种一对多的依赖关系,使得当一个对象的状态发生变化时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。
观察者模式通常包括三个角色:主题(Subject)、观察者(Observer)和具体主题(Concrete Subject)、具体观察者(Concrete Observer)。
2. Python中观察者模式的实现在Python中,观察者模式可以通过以下几种方式来实现:(1)使用内置模块:Python提供了内置的模块用于实现观察者模式,例如`observable`和`observers`模块。
通过这些模块,可以轻松地创建观察者模式的实例,并实现通知和更新操作。
(2)自定义实现:除了使用内置模块,还可以自定义观察者模式的实现。
通过定义主题类和观察者类,并在主题类中注册观察者、通知观察者等操作,可以实现观察者模式。
3. 观察者模式的应用场景观察者模式广泛应用于以下几个方面:(1)事件处理:在GUI编程中,观察者模式常用于处理用户界面事件。
当用户执行某些操作时,界面的其他部分会自动更新。
(2)消息通知:在消息系统中,观察者模式可以用于实现消息的订阅和发布,当有新消息发布时,订阅者会自动收到通知。
(3)数据同步:在多线程或分布式系统中,观察者模式可以用于实现数据的同步,当数据发生变化时,各个观察者会同步更新。
4. Python中观察者模式的优缺点观察者模式有着诸多优点,例如:(1)松耦合:观察者模式可以使主题与观察者之间实现松耦合,主题对象只需要知道观察者接口即可。
(2)易扩展:新增观察者或者主题都不会影响到已有的对象,方便系统的扩展和维护。
(3)灵活性:可以随时增加或删除观察者,实现动态的变化。
观察者(Observer)模式
1. 观察者模式介绍
观察者模式是对象行为模式,又叫做发布-定义模式、模型-视图模式、源-监听器模式或从属者模式。
观察者模式定会以了一种一对多的依赖关系,让多个观察者同事监听一个主题对象,这个主题在状态发生变化是,会通知所有观察者对象,使他们能够自动跟新自己。
2.观察者模式的结构
●抽象主题(Subject)角色:主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集
(List)中,每个主题都可以有任何数量的观察者。
抽象主题提供一个接口,可以
增加和删除观察者对象,主题角色又叫做抽象被观察着角色,一般用一个抽象类或
者一个接口实现
●抽象观察者(Observer)角色:为所有具体观察者定义一个接口,在得到主题的通
知时更新自己。
这个接口又叫做更新借口。
抽象观察者角色一般用一个抽象类或一
个接口实现。
●具体主题(ConcreteSubject)角色:将有关状态存入具体观察者对象;在具体的主
题内部状态改变时,给所有登记过的观察者发出通知。
具体主题角色又叫做具体被
观察着角色。
具体观察者(ConcreteObserver)角色:存储于主题状态自恰的状态。
具体观察者角色实现抽象观察者角色所要求更新接口,以便使本身的状态与主题的状态相协调
3. 使用观察者模式关闭winform颜色
Winform使用观察者模式改变窗体背景颜色,效果图如下:
点击窗体1、窗体2,将显示窗体1和窗体2,点击红色、蓝色,窗体1和窗体2同事改变相应的颜色,如同系统皮肤实现。
以下是具体的实现:
这个抽象接口定义了3个方法子类必须实现的操作,add()用来添加一个观察者对象,remove用来删除一个已经登记过的观察者对象;而change()用来通知各个观察者更新他们自己。
现在抽象主题、抽象观察者都已存在,剩下就该创建具体主题和具体观察者了。
具体主题实现了抽象主题Iobservable接口的一个类,他给出了以上的三种方法的具体实现,如下,
只需实现此接口即可。
具体实现如下:观察者1。