非关语言: 设计模式

程式设计是思维具体化的一种方式，是思考如何解决问题的过程，设计模式是在解决问题的过程中，一些良好思路的经验集成，最早讲设计模式，人们总会提到 Gof  的著作，它最早将经典的 23 种模式集合在一起说明，对后期学习程式设计，尤其是对从事物件导向程式设计的人们起了莫大的影响。

后来设计模式一词被广泛的应用到各种经验集成，甚至还有反模式（AntiPattern），反模式教导您如何避开一些常犯且似是而非的程式设计思维。

这边的话将整理一些设计模式学习心得，实作的部份是使用Java，因而您会看到一些与 Gof 模式不同的图及实作方式，这是为了善用一些Java本身的特性，至于C++的实作方面，Gof 的书已经给了不少的例子。

在一些模式的实作上，您会发现我用了介面（interface）来取代抽象类别（Abstract class），这与原先的Gof书中的范例会不尽相同，这是因为在C++中没有介面，一个完全没有实作任何方法的抽象类别，根据当时描述的主题特性，可以的话会将之换为介面，在语义上会较符合Java语言的特性，但是您要知道的是，介面与完全没有实作任何方法的抽象类别在某些时候是可以互换的。

在这边所看到的 UML 图都是使用 Jude 绘制的，Jude 是一个纯 Java 撰写的 UML 工具程式，可运行与 Windows、Linux 等多个平台，体积小，使用简易。

Gof 模式

    以下的设计模式则是我个人从 Gof 学习中的个人体会与实作，并增加几个导入或衍生的简单模式。

• Creational 模式

物件的产生需要消耗系统资源，所以如何有效率的产生、管理与操作物件，一直都是值得讨论的课题， Creational 模式即与物件的建立相关，在这个分类下的模式给出了一些指导原则及设计的方向。

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  • Simple Factory 模式
  • Abstract Factory 模式
  • Builder 模式
  • Factory Method 模式
  • Prototype 模式
  • Singleton 模式
  • Registry of Singleton 模式

• Structural 模式

如何设计物件之间的静态结构，如何完成物件之间的继承、实现与依赖关系，这关乎着系统设计出来是否健壮（robust）：像是易懂、易维护、易修改、耦合度低等等议题。Structural 模式正如其名，其分类下的模式给出了在不同场合下所适用的各种物件关系结构。

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  • Default Adapter 模式
  • Adapter 模式 - Object Adapter
  • Adapter 模式 - Class Adapter
  • Bridge 模式
  • Composite 模式
  • Decorator 模式
  • Facade 模式
  • Flyweight 模式
  • Proxy 模式（一）
  • Proxy 模式（二）

• Behavioral 模式

物件之间的合作行为构成了程式最终的行为，物件之间若有设计良好的行为互动，不仅使得程式执行时更有效率，更可以让物件的职责更为清晰、整个程式的动态结构（像是物件调度）更有弹性。

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  • Chain of Responsibility 模式
  • Command 模式
  • Interpreter 模式
  • Iterator 模式
  • Mediator 模式
  • Memento 模式
  • Observer 模式
  • State 模式
  • Strategy 模式
  • Template Method 模式
  • Visitor 模式

多执行绪模式

    在很多应用中都会使用多执行绪，尤其是在Web应用中，多执行绪以 Gof 整理的模式为基础，考量多执行绪环境中，如何组合这些基本模式来完成多执行绪安全要求。

• Guarded Suspension 模式
• Producer Consumer 模式
• Worker Thread 模式
• Thread-Per-Message 模式
• Future 模式
• Read-Write-Lock 模式
• Two-phase Termination 模式
• Thread-Specific Storage 模式

参考资料

    以下是以Java实作设计模式的介绍网站，从下面的连结开始，当中您可以找到更多设计模式的资源。

• Huston Design Pattern
• The Design Patterns Java Companion
• 板桥里人的 Java 设计模式学习心得
• UML 软件工程组织

http://www.riabook.cn/doc/designpattern/