设计模式——09组合模式与装饰模式精品PPT课件
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九种设计模式的理解这都是我个人的愚见,请不要当做参考文献传阅!只是为了加深这九种模式的理解1)单例模式(Singleton)该类只生成唯一的一个对象!也就是说不管调用这个类的任一对象都是同一个对象。
2)策越模式(Strategy)1.抽象策越角色(Strategy):一般是个接口2.具体策越角色(Concrete Strategy):实现接口的类,并且实现接口中特定的方法,完成某一特定功能。
3.环境角色(Context):含有一个抽象策越角色的引用作为成员变量通过定义不同的具体策越角色类,并且实现接口中的方法,使他们的上转型对象都是接口类型,但他们实现接口的方法的策越都是不相同的。
因此在环境角色中,不同的具体策越角色类的对象,会拥有不同的策越。
(实际上就是一个上转型的多态)3)代理模式(Static Proxy,Dynamic Proxy)1.抽象角色(Subject):一个公共接口2.代理角色(Proxy):实现了接口,并且还有一个抽象角色的引用作为成员变量。
这个成员变量就是用来接收真实角色的对象的。
通过实现接口的方法当中访问真实角色的方法。
3.真实角色(Real Subject):实现了接口,并且实现了接口中的特定方法,完成某一特定功能。
因为代理角色和真实角色实现了相同的接口,所以他们要实现相同的方法,但是代理角色实现的这个方法是直接调用了真实角色的同名方法,而且还为自身新增了功能。
而真实角色的这个方法才是真正完成某一事情的实现。
看似代理角色完全代理了真实角色。
(三个角色与组合模式有点类似,但是侧重点完全不同)4)观察者模式(Observer)1.抽象主题角色(Subject):定义一个接口,声明作为主题角色应该具备的方法(对观察者对象的增删改之类的方法声明)。
2.主题角色(Concrete Subject):实现了抽象主题角色,实现了它的所有方法,并且含有一个抽象观察者角色的集合引用作为成员变量,也就是说一个主题角色可以拥有多个观察者。
软件架构设计模式随着面向对象技术的发展和广泛应用,设计模式不再是一个新兴的名词,它已逐步成为系统架构人员、设计人员、分析人员以及程序开发人员所需掌握的基本技能之一。
设计模式已广泛应用于面向对象的设计和开发,成为面向对象领域的一个重要组成部分。
设计模式通常可分为三类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。
1.创建型模式概述创建型模式(CreationalPattern)对类的实例化过程及对象的创建过程进行了抽象,能够使软件模块做到与对象的创建和组织无关。
创建型模式隐藏了对象的创建细节,通过隐藏对象如何被创建和组合在一起达到使整个系统独立的目的。
在掌握创建型模式时,需要回答以下三个问题:创建什么(What)、由谁创建(Who)和何时创建(When)。
创建型模式主要包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式、单例模式。
以下介绍其中使用频率较高的几种模式,包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式。
1.1简单工厂模式简单工厂模式(SimpleFatoryPattern),又称静态工厂方法模式(StaticFactotyMethodPattern),属于类创建型模式。
在简单工厂模式中,定义一个类,可以根据参数的不同返回不同的类的实例,这些类具有公共的父类和一些公共的方法。
简单工厂模式不属于GoF设计模式,它是最简单的工厂模式。
简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例,这个类称为工厂类,被创建的实例通常都具有共同的父类。
在简单工厂模式中,工厂类包含必要的判断逻辑,决定在什么时候创建哪一个产品类实例,客户端可以免除直接创建产品对象的责任,而仅仅“消费”产品,简单工厂模式通过这种方式实现了对责任的划分。
但是由于工厂类集中了所有产品创建逻辑,一旦不能正常工作,整个系统都要受到影响;同时系统扩展较为困难,一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑,违反了开闭原则,并造成工厂逻辑过于复杂。
24种设计模式及案例图标放到了最后⾯思维导图创建型模式⼯⼚模式⼯⼚模式(Factory Pattern)是 Java 中最常⽤的设计模式之⼀。
这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了⼀种创建对象的最佳⽅式。
在⼯⼚模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通过使⽤⼀个共同的接⼝来指向新创建的对象。
介绍意图:定义⼀个创建对象的接⼝,让其⼦类⾃⼰决定实例化哪⼀个⼯⼚类,⼯⼚模式使其创建过程延迟到⼦类进⾏。
主要解决:主要解决接⼝选择的问题。
何时使⽤:我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。
如何解决:让其⼦类实现⼯⼚接⼝,返回的也是⼀个抽象的产品。
关键代码:创建过程在其⼦类执⾏。
应⽤实例: 1、您需要⼀辆汽车,可以直接从⼯⼚⾥⾯提货,⽽不⽤去管这辆汽车是怎么做出来的,以及这个汽车⾥⾯的具体实现。
2、Hibernate 换数据库只需换⽅⾔和驱动就可以。
优点: 1、⼀个调⽤者想创建⼀个对象,只要知道其名称就可以了。
2、扩展性⾼,如果想增加⼀个产品,只要扩展⼀个⼯⼚类就可以。
3、屏蔽产品的具体实现,调⽤者只关⼼产品的接⼝。
缺点:每次增加⼀个产品时,都需要增加⼀个具体类和对象实现⼯⼚,使得系统中类的个数成倍增加,在⼀定程度上增加了系统的复杂度,同时也增加了系统具体类的依赖。
这并不是什么好事。
使⽤场景: 1、⽇志记录器:记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等,⽤户可以选择记录⽇志到什么地⽅。
2、数据库访问,当⽤户不知道最后系统采⽤哪⼀类数据库,以及数据库可能有变化时。
3、设计⼀个连接服务器的框架,需要三个协议,"POP3"、"IMAP"、"HTTP",可以把这三个作为产品类,共同实现⼀个接⼝。
注意事项:作为⼀种创建类模式,在任何需要⽣成复杂对象的地⽅,都可以使⽤⼯⼚⽅法模式。
有⼀点需要注意的地⽅就是复杂对象适合使⽤⼯⼚模式,⽽简单对象,特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象,⽆需使⽤⼯⼚模式。
设计模式之装饰模式(Decorator)详解及代码⽰例⼀、装饰模式的定义 装饰(Decorator)模式的定义:指在不改变现有对象结构的情况下,动态地给该对象增加⼀些职责(即增加其额外功能)的模式,它属于对象结构型模式。
⼆、装饰模式优缺点 装饰(Decorator)模式的主要优点有:采⽤装饰模式扩展对象的功能⽐采⽤继承⽅式更加灵活。
可以设计出多个不同的具体装饰类,创造出多个不同⾏为的组合。
其主要缺点是: 装饰模式增加了许多⼦类,如果过度使⽤会使程序变得很复杂。
三、装饰模式的实现 通常情况下,扩展⼀个类的功能会使⽤继承⽅式来实现。
但继承具有静态特征,耦合度⾼,并且随着扩展功能的增多,⼦类会很膨胀。
如果使⽤组合关系来创建⼀个包装对象(即装饰对象)来包裹真实对象,并在保持真实对象的类结构不变的前提下,为其提供额外的功能,这就是装饰模式的⽬标。
下⾯来分析其基本结构和实现⽅法。
装饰模式主要包含以下⾓⾊。
抽象构件(Component)⾓⾊:定义⼀个抽象接⼝以规范准备接收附加责任的对象。
具体构件(Concrete Component)⾓⾊:实现抽象构件,通过装饰⾓⾊为其添加⼀些职责。
抽象装饰(Decorator)⾓⾊:继承抽象构件,并包含具体构件的实例,可以通过其⼦类扩展具体构件的功能。
具体装饰(ConcreteDecorator)⾓⾊:实现抽象装饰的相关⽅法,并给具体构件对象添加附加的责任。
装饰模式的结构图如图所⽰: 我们先来看看我们通过继承的⽅式新增特性这种实现⽅式,⽐如本例使⽤煎饼果⼦,代码如下:/*** 煎饼*/public class Battercake {protected String getDesc(){return "煎饼";}protected int cost(){return 8;}}/*** 加蛋的煎饼*/public class BattercakeWithEgg extends Battercake {@Overridepublic String getDesc() {return super.getDesc()+" 加⼀个鸡蛋";}@Overridepublic int cost() {return super.cost()+1;}}/*** 加蛋加⾹肠的煎饼*/public class BattercakeWithEggSausage extends BattercakeWithEgg {@Overridepublic String getDesc() {return super.getDesc()+ " 加⼀根⾹肠";}@Overridepublic int cost() {return super.cost()+2;}}public class Test {public static void main(String[] args) {Battercake battercake = new Battercake();System.out.println(battercake.getDesc()+" 销售价格:"+battercake.cost());Battercake battercakeWithEgg = new BattercakeWithEgg();System.out.println(battercakeWithEgg.getDesc()+" 销售价格:"+battercakeWithEgg.cost());Battercake battercakeWithEggSausage = new BattercakeWithEggSausage();System.out.println(battercakeWithEggSausage.getDesc()+" 销售价格:"+battercakeWithEggSausage.cost());}} 最后测试结果为:煎饼销售价格:8煎饼加⼀个鸡蛋销售价格:9煎饼加⼀个鸡蛋加⼀根⾹肠销售价格:11 虽然我们也实现了扩展类的功能,但是继承的⽅式耦合度⾼,并且如果新增会⽆限增加类,如果修改原有类,对后⾯的类影响很⼤,因此如果使⽤装饰模式,代码如下:public class DecoratorPattern{public static void main(String[] args){Component p=new ConcreteComponent();p.operation();System.out.println("---------------------------------");Component d=new ConcreteDecorator(p);d.operation();}}//抽象构件⾓⾊interface Component{public void operation();}//具体构件⾓⾊class ConcreteComponent implements Component{public ConcreteComponent(){System.out.println("创建具体构件⾓⾊");}public void operation(){System.out.println("调⽤具体构件⾓⾊的⽅法operation()");}}//抽象装饰⾓⾊class Decorator implements Component{private Component component;public Decorator(Component component){ponent=component;}public void operation(){component.operation();}}//具体装饰⾓⾊class ConcreteDecorator extends Decorator{public ConcreteDecorator(Component component){super(component);}public void operation(){super.operation();addedFunction();}public void addedFunction(){System.out.println("为具体构件⾓⾊增加额外的功能addedFunction()");}}四、装饰模式的应⽤场景 前⾯讲解了关于装饰模式的结构与特点,下⾯介绍其适⽤的应⽤场景,装饰模式通常在以下⼏种情况使⽤。
结构型设计模式结构型设计模式包括:适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰者模式、外观模式、享元模式、代理模式。
1、适配器模式当需要使⽤⼀个现存的类,但它提供的接⼝与我们系统的接⼝不兼容,⽽我们还不能修改它时,我们可以将⽬标类⽤⼀个新类包装⼀下,使新类的接⼝保留原接⼝模式,但实际上使⽤的是⽬标类的接⼝。
⽐如我们系统中原来的⽇志接⼝为MyFactory,现在要使⽤新的⽇志库NewFactory,其写⽇志的接⼝与我们原来的接⼝不同,但我们⽆法修改新⽇志库的代码,所以可以包装⼀下新的⽇志库类来使⽤://原来的⽇志接⼝public interface MyFactory {void log(String tag, String message);}//新的⽇志接⼝public interface NewLogger {void debug(int priority, String message, Object ... obj);}public class NewLoggerImp implements NewLogger {@Overridepublic void debug(int priority, String message) {}}//⽇志适配器类public class LogAdapter implements MyFactory {private NewLogger nLogger;public LogAdapter() {this.nLogger = new NewLoggerImp();}@Overridepublic void log(String tag, String message) {Objects.requireNonNull(nLogger);nLogger.debug(1, message);}}View Code2、桥接模式现在有⼀个形状类Shape,其⼦类有圆形Circle和⽅形Square,如果我们想要扩展⼦类使其包含颜⾊的话,可以增加红⾊圆形孙⼦类、蓝⾊圆形孙⼦类和红⾊⽅形孙⼦类、蓝⾊⽅形孙⼦类,如下图所⽰。
设计模式【六】——装饰者模式组合模式外观模式第八章装饰者模式8.1 定义装饰者模式是指:动态的将新功能附加到对象上。
在对象功能扩展方面,它比继承更有弹性,装饰者模式也体现了开闭原则(ocp)。
8.2 角色及职责•Component 主体:比如 Drink•ConcreteComponent:具体的主体,比如各个单品咖啡DeCaf, LongBlack 等•Decorator: 装饰者,比如各种调料 Milk, Soy 等•在Component 与ConcreteComponent 之间,如果ConcreteComponent 类很多,还可以设计一个缓冲层,将共有的部分提取出来,抽象层一个类。
举例:装饰者模式就像打包一个快递•主体:如:陶瓷、衣服(Component)——被装饰者•包装:如:报纸填充、塑料泡沫、纸板、木板(Decorator)——装饰者8.3 在 JDK 中的应用jdk 的 io 体系中,使用了装饰者模式,FilterInputStream 就是一个装饰者。
•InputStream 是抽象类, 类似前面的 Drink•FileInputStream 是InputStream 子类,类似前面的DeCaf, LongBlack•FilterInputStream 是InputStream 子类,类似前面的Decorator 修饰者•DataInputStream 是 FilterInputStream 子类,具体的修饰者,类似前面的 Milk, Soy 等•FilterInputStream 类有 protected volatile InputStream in; 即含被装饰者——————————————————————————————————————第九章组合模式9.1 基本介绍1.组合模式(Composite Pattern)又叫部分整体模式,它创建了对象组的树形结构,将对象组合成树状结构以表示“整体-部分”的层次关系。
设计模式分类
设计模式分类主要有以下三大类:
1、创建型模式:这类模式主要用于创建对象,包括工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
2、结构型模式:这类模式主要用于处理类和对象的关系,包括适配器模式、装饰模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
3、行为型模式:这类模式主要用于处理对象之间的通信,包括策略模式、模板方法模式、责任链模式、命令模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式、访问者模式。