一、设计模式分类
设计模式主要分为三类:
创建模式:工厂方法模式、抽象工厂模式、单列模式、建造者模式、原型模式。(5种)
结构型模式:适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。(7种)
行为型模式:策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。(11种)
二、设计模式的六大原则:
总原则:开闭原则(Open Close Principle)
开闭原则就是说对扩展开放,对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,而是要扩展原有代码,实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是:为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类等,后面的具体设计中我们会提到这点。
1、单一职责原则
不要存在多于一个导致类变更的原因,也就是说每个类应该实现单一的职责,如若不然,就应该把类拆分。
2、里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)
里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石,只有当衍生类可以替换掉基类,软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。—— From Baidu 百科
历史替换原则中,子类对父类的方法尽量不要重写和重载。因为父类代表了定义好的结构,通过这个规范的接口与外界交互,子类不应该随便破坏它。
3、依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)
这个是开闭原则的基础,具体内容:面向接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。写代码时用到具体类时,不与具体类交互,而与具体类的上层接口交互。
4、接口隔离原则(Interface Segregation Principle)
这个原则的意思是:每个接口中不存在子类用不到却必须实现的方法,如果不然,就要将接口拆分。使用多个隔离的接口,比使用单个接口(多个接口方法集合到一个的接口)要好。
5、迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)
就是说:一个类对自己依赖的类知道的越少越好。也就是说无论被依赖的类多么复杂,都应该将逻辑封装在方法的内部,通过public方法提供给外部。这样当被依赖的类变化时,才能最小的影响该类。
最少知道原则的另一个表达方式是:只与直接的朋友通信。类之间只要有耦合关系,就叫朋友关系。耦合分为依赖、关联、聚合、组合等。我们称出现为成员变量、方法参数、方法返回值中的类为直接朋友。局部变量、临时变量则不是直接的朋友。我们要求陌生的类不要作为局部变量出现在类中。
6、合成复用原则(Composite Reuse Principle)
原则是尽量首先使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。
1.简单工厂模式
简单工厂模式不属于23种模式,简单工厂模式一般分为:普通简单工厂、多方法简单工厂、静态方法简单工厂。
1.1 普通简单工厂模式
代码示例:
首先,定义一个公共接口
public interface Car{ public void run(); public void stop(); }
其次,创建实现类
public class Bmw implements Car{ @Override public void run() { System.out.println("Bmw启动"); } @Override public void stop() { System.out.println("Bmw刹车"); } }
public class Audi implements Car{ @Override public void run() { System.out.println("Audi 启动"); } @Override public void stop() { System.out.println("Audi 刹车"); } }
最后,创建工厂类
public class CarFactory { public Car produce(String type) { if ("bwm".equals(type)) { return new Bwm(); } else if ("audi".equals(type)) { return new Audi(); } else { return null; } } }
测试类如下:
public class FactoryTest { public static void main(String[] args) { CarFactory factory = new CarFactory(); Car car= factory.produce("audi"); car.run(); } }
输出:Audi 启动
1.2 多方法简单工厂
多方法简单工厂是对普通工厂方法模式的改进,在普通工厂方法模式中,如果传递的字符串出错,则不能正确创建对象,而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法,分别创建对象。
将上面的代码做下修改,改动下CarFactory类就行,如下:
public class CarFactory { public Car produceBmw(){ return new Bmw(); } public Car produceAudi(){ return new Audi(); } }
1.3 静态方法简单工厂
将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的,不需要创建实例,直接调用即可。
public class CarFactory { public static Car produceBmw(){ return new Bmw(); } public static Car produceAudi(){ return new Audi(); } }
2.工厂方法模式(Factory Method)
简单工厂模式有一个问题就是,类的创建依赖工厂类,也就是说,如果想要拓展程序,必须对工厂类进行修改,这违背了闭包原则,所以,从设计角度考虑,有一定的问题,如何解决?就用到工厂方法模式,创建一个工厂接口和创建多个工厂实现类,这样一旦需要增加新的功能,直接增加新的工厂类就可以了,不需要修改之前的代码。
代码示例:
public interface Car{ public void run(); public void stop(); }
创建两个实现类
public class Bmw implements Car{ @Override public void run() { System.out.println("Bmw启动"); } @Override public void stop() { System.out.println("Bmw刹车"); } }
public class Audi implements Car{ @Override public void run() { System.out.println("Audi 启动"); } @Override public void stop() { System.out.println("Audi 刹车"); } }
接着,提供一个接口
public interface Provider { public Car produce(); }
接着,创建两个工厂类
public class BmwFactory implements Provider { @Override public Car produce(){ return new Bmw(); } }
public class AudiFactory implements Provider { @Override public Car produce(){ return new Audi(); } }
测试类
public class Test { public static void main(String[] args) { Provider provider = new BmwFactory(); Car car= provider.produce(); car.run(); } }
工厂方法模式的好处就是,如果你现在想增加一个功能:只需做一个实现类,实现Car接口,同时做一个工厂类,实现Provider接口,无需去改动现成的代码。这样做,拓展性较好!
3.抽象工厂模式
多个抽象产品类,每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类。
一个抽象工厂类,可以派生出多个具体工厂类。
每个具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例,也就是创建的是一个产品线下的多个产品。
代码示例:
创建两个接口
public interface IProductA { public void method(); } public interface IProductB { public void method(); }
接着,创建两个实现类
public class ProductA1 implements IProductA{ public void method() { System.out.println("我是厂商1。。。生产鼠标"); } } public class ProductA2 implements IProductA{ public void method() { System.out.println("我是厂商2。。。生产鼠标"); } }
public class ProductB1 implements IProductB{ public void method() { System.out.println("我是厂商1。。。。生产键盘"); } } public class ProductB2 implements IProductB{ public void method() { System.out.println("我是厂商2。。。生产键盘"); } }
然后,创建两个创建两个抽象类或者是接口(这里我使用抽象类)
public abstract class ProductAFactory { abstract IProductA getProductA1(); abstract IProductB getProductB1(); } public abstract class ProductBFactory { abstract IProductA getProductA2(); abstract IProductB getProductB2(); }
接着,创建两个类继承上面的两个抽象类
public class ConcreteFactoryA extends ProductAFactory{ IProductA getProductA1() { return new ProductA1(); } IProductB getProductB1() { return new ProductB1(); } } public class ConcreteFactoryB extends ProductBFactory{ IProductA getProductA2() { return new ProductA2(); } IProductB getProductB2() { return new ProductB2(); } }
测试类
public class Test { public static void main(String[] args) { ProductAFactory paf=new ConcreteFactoryA(); IProductA A1=paf.getProductA1(); IProductB B1=paf.getProductB1(); A1.method(); B1.method(); ProductBFactory pbf=new ConcreteFactoryB(); IProductA A2=pbf.getProductA2(); IProductB B2=pbf.getProductB2(); A2.method(); B2.method(); } }
工厂方法模式和抽象工厂模式的区别:
工厂方法模式只有一个抽象产品类,而抽象工厂模式有多个。
工厂方法模式的具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例,而抽象工厂模式可以创建多个。