6.适配器模式-组合模式
软件开发中的设计模式及其应用

软件开发中的设计模式及其应用设计模式是由四人带领的软件开发者团队在1994年《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书中提出的。
设计模式是一种被证明有效的解决方案,用于解决面向对象软件设计中的常见问题。
这些模式已被广泛应用于软件开发领域,并被证明可提高软件开发的效率和可重用性。
本文将介绍其中的几种常见设计模式及其应用,以供软件开发者参考。
1.工厂模式工厂模式是一种创建型模式,它提供了一个通用的接口,用于创建对象。
通过使用工厂模式,我们可以隐藏创建对象的实现细节,使得客户端代码无需知道要实例化哪个类。
应用:在开发过程中,我们通常会遇到许多场景需要创建多个对象,而这些对象的创建逻辑可能比较复杂。
在这种情况下,我们可以使用工厂模式来将复杂的对象创建流程进行封装,以简化客户端的代码。
2.单例模式单例模式是一种创建型模式,它确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点来访问该实例。
单例模式可以有效地控制全局资源的使用,避免重复创建对象。
应用:单例模式通常适用于多个客户端需要共享相同的资源的情况,例如配置文件、数据库连接对象等全局性的资源。
通过使用单例模式,我们可以避免频繁创建对象,提高资源利用率。
3.装饰器模式装饰器模式是一种结构型模式,它可以在不修改原始对象的情况下,动态地为对象添加新的功能。
装饰器模式通过包装一个对象来扩展其功能,可以灵活地在运行时添加和删除功能。
应用:装饰器模式通常适用于需要动态地扩展对象功能的场景。
例如,我们可以使用装饰器模式为原本只有基本功能的类添加其他功能,例如添加日志记录、性能统计、缓存等。
4.观察者模式观察者模式是一种行为型模式,它定义了一种对象间的一对多依赖关系,使得当其中一个对象发生改变时,所有依赖它的对象都会收到通知,并自动更新。
观察者模式使得对象之间的关系更加松散,增强了对象的可重用性和可扩展性。
应用:在开发过程中,我们经常遇到需要通知其他对象状态变化的场景。
例如,当一份数据更新时,我们需要将此更新通知给其他相关的对象。
java业务代码常用的设计模式

一、引言设计模式是软件开发中常用的一种编程思想,它可以帮助开发者更好地组织和设计代码,提高代码的可维护性和可扩展性。
对于Java业务代码而言,设计模式更是必不可少的工具。
本文将介绍Java业务代码中常用的设计模式,帮助读者更好地理解并应用设计模式。
二、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,并提供一个全局的访问点。
在Java业务代码中,单例模式经常用来表示全局的配置信息或共享的资源。
1. 懒汉式单例懒汉式单例模式在第一次调用时才会创建实例,使用时需要注意多线程并发访问时的线程安全性。
2. 饿汉式单例饿汉式单例模式在类加载时就创建实例,不存在线程安全问题,但可能会造成资源浪费。
3. 双重检查锁单例双重检查锁单例模式结合了懒汉式和饿汉式的优点,通过双重判断和加锁实现线程安全的延迟加载。
三、工厂模式工厂模式是一种创建型模式,它定义了一个创建对象的接口,但让子类决定实例化哪个类。
在Java业务代码中,工厂模式可以根据参数或配置来创建不同的对象实例。
1. 简单工厂模式简单工厂模式通过一个工厂类根据传入的参数来创建对象实例,但违反了开闭原则,因为每次新增类型都需要修改工厂类。
2. 工厂方法模式工厂方法模式定义了一个创建对象的接口,由子类决定实例化哪个类,符合开闭原则。
3. 抽象工厂模式抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,适用于创建一整套产品。
四、代理模式代理模式是一种结构型模式,它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
在Java业务代码中,代理模式可以用来控制对对象的访问,实现横切关注点的处理。
1. 静态代理静态代理通过手动编写代理类来实现对目标对象的访问控制,但需要为每个接口手动编写代理类,增加了代码量。
2. 动态代理动态代理利用Java的动态代理机制,在运行时动态生成代理类,减少了重复代码,但需要目标对象实现接口。
3. CGLIB代理CGLIB代理通过继承目标对象的方式动态创建代理类,不要求目标对象实现接口,但无法代理final方法和类。
适配器模式和组合模式的比较

适配器模式和组合模式的比较适配器模式和组合模式都是常用的设计模式,它们在实际开发中经常被用到。
虽然这两种模式看起来很像,但它们的作用和实现方式有很大的区别。
在本文中,我们将介绍适配器模式和组合模式的比较。
一、适配器模式适配器模式是一种结构性设计模式,它能够将不兼容的接口转换成另一种接口,使得不同类之间能够相互协作。
适配器模式的核心思想是将一个类的接口,转换成客户端所期望的另一种接口,从而使得原本不兼容的类能够协同工作。
适配器模式的实现方式通常有两种:类适配器和对象适配器。
其中,类适配器使用继承机制对源接口进行扩展,而对象适配器则是使用组合机制来实现接口转换。
适配器模式的应用场景比较广泛,例如在使用第三方库时,可能会遇到接口不兼容的情况,此时就可以使用适配器模式来解决这个问题。
二、组合模式组合模式是一种结构性设计模式,它将对象组合成树形结构,使得用户无需区分单个对象和组合对象,从而可以统一地处理所有对象。
组合模式的核心思想是将对象组合成树形结构,从而将复杂的对象模型简化为单一的对象结构。
组合模式的实现方式通常有两种:透明组合模式和安全组合模式。
其中,透明组合模式是将叶子对象和组合对象都看做一种对象,从而对外具体透明,而安全组合模式则是将叶子对象和组合对象分开处理,从而增强了类型安全。
组合模式的应用场景比较广泛,例如在操作文件系统时,可能会遇到需要同时操作文件和目录的情况,此时就可以使用组合模式来解决这个问题。
三、适配器模式和组合模式的比较适配器模式和组合模式都是常用的设计模式,它们在实际开发中经常被用到。
虽然这两种模式看起来很像,但它们的作用和实现方式有很大的区别。
首先,适配器模式的主要作用是将不兼容的接口转换成另一种接口,从而使得不同类之间能够相互协作。
而组合模式的主要作用是将对象组合成树形结构,从而可以统一地处理所有对象。
其次,适配器模式通常使用继承或组合机制来实现接口转换,而组合模式则是使用组合机制来实现对象的组合。
设计模式 分类

设计模式分类设计模式是指可重复使用的解决方案,它是一套经过归纳总结的代码设计的最佳实践,目的是提高程序的可维护性、复用性、灵活性和可拓展性。
根据功能、作用和应用场景等不同分类准则,设计模式可以被分成若干个类别,以下是常用的几种分类。
1.创建型模式创建型模式用于封装对象的创建过程,隐藏具体实现的细节,提供一个通用的接口让用户生成对象,并且尽量将对象的创建过程与使用过程分离。
创建型模式包括工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、原型模式和建造者模式等。
工厂方法模式:定义一个用于创建对象的接口,但由子类决定要实例化的具体类。
工厂方法把对象的创建职责交给了特定的类。
抽象工厂模式:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们的具体类。
单例模式:确保类只有一个实例,并提供全局访问点。
原型模式:通过复制现有的实例来创建新的实例。
建造者模式:将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
2.结构型模式结构型模式用于描述如何组合类和对象以形成大型结构,并解决类与类之间的关系问题。
结构型模式包括适配器模式、桥接模式、装饰器模式、组合模式、外观模式、享元模式和代理模式等。
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协同工作。
桥接模式:将抽象部分与它的实现部分分离,使它们可以独立变化。
装饰器模式:动态地给对象添加一些额外的职责,使得对象的功能具有更高的灵活性。
组合模式:将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构,使得用户对于单个对象和组合对象的使用具有一致性。
外观模式:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,以便于子系统的使用。
享元模式:通过共享对象来减少内存使用以及对象创建的时间。
代理模式:为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。
3.行为型模式行为型模式用于描述对象间的通讯、算法和职责分配等关系,以便更好地划分对象的职责,减少对象间的耦合,增强系统的灵活性和可扩展性。
设计模式——结构型模式(包含7种)

设计模式——结构型模式(包含7种)结构型设计模式是从程序的结构上解决模块之间的耦合问题。
包括以下七种模式:1.Adapte适配器模式:Adapter模式通过类的继承或者对象的组合侧重于转换已有的接⼝,类适配器采⽤“多继承”的实现⽅式,带来了不良的⾼耦合,所以⼀般不推荐使⽤。
对象适配器采⽤“对象组合”的⽅式,更符合松耦合精神。
例如:笔记本电源适配器,可以将220v转化为适合笔记本使⽤的电压。
2.Bridge桥接模式:将抽象部分与实现部分分离,使它们都可以独⽴的变化。
减少因变化带来的代码的修改量。
例如:经典例⼦,电灯开关,开关的⽬的是将设备打开或关闭,产⽣的效果不同。
posite组合模式:将对象组合成树形结构以表⽰“部分-整体”的层次结构。
Composite模式使得客户对单个对象和组合对象的使⽤具有⼀致性。
从⽽解决了解决客户程序与复杂对象容器的解耦,即:通过继承统⼀的接⼝,我们可以将容器对象及其⼦对象看成同⼀类对象使⽤,以减少对象使⽤中的复杂度。
例如:让⽤户⼀致地使⽤单个对象和组合对象,1+2和(1+1)+(2*3)都是合法的表达式。
单个与整体都可以进⾏加法运算符的操作。
4.Decorator装饰模式:动态地给⼀个对象添加⼀些额外的职责。
就增加功能来说,Decorator模式相⽐⽣成⼦类更为灵活。
[GOF 《设计模式》]Decorator模式采⽤对象组合⽽⾮继承的⼿法,实现了在运⾏时动态的扩展对象功能的能⼒,⽽且可以根据需要扩展多个功能,避免了单独使⽤继承带来的“灵活性差”和“多⼦类衍⽣问题”。
同时它很好地符合⾯向对象设计原则中“优先使⽤对象组合⽽⾮继承”和“开放-封闭”原则。
例如:⼀幅画,可以直接挂到墙上,也可以加上框架和镶上玻璃后,再挂到墙上。
5.Facade外观模式:为⼦系统中的⼀组接⼝提供⼀个⼀致的界⾯,简化接⼝。
例如:我们拨打10086,可以办理,彩铃,⼿机报,全时通等业务(⼦对象),⽽10086则是为⼦对象所使⽤的⼀致界⾯。
23种设计模式记忆 口诀

23种设计模式记忆口诀1.单例模式:独一无二,最重要。
2.工厂模式:制造者,无需说。
3.抽象工厂:一族产品,同根源。
4.建造者模式:一步一步,建造家。
5.原型模式:克隆专家,快捷法。
6.适配器模式:转换者,聪明智。
7.桥接模式:结构优化,灵活性。
8.装饰模式:装饰者,美化家。
9.组合模式:树形结构,组合家。
10.外观模式:微缩封装,简洁家。
11.享元模式:享元工厂,节省家。
12.代理模式:替身幕后,保护家。
13.模板方法:算法继承,不变家。
14.策略模式:行为封装,灵活家。
15.命令模式:命令者,有权家。
16.职责链模式:可扩展,级别性。
17.状态模式:状态管理,干净家。
18.观察者模式:被观察,自主家。
19.中介者模式:中介者,沟通家。
20.迭代器模式:循环选择,简化家。
21.访问者模式:动态添加,扩展家。
22.备忘录模式:状态备份,还原家。
23.解释器模式:解释语言,特殊家。
以上23种设计模式,为了更好地记忆,我把它们组合成了一个口诀:最重要的单例模式,工厂与抽象同皇冠。
建造渐进如养家,克隆是原型美化家。
适配器桥接转化家,组合成树形结构家。
装饰装扮美化家,微缩封装外观家。
享元共用节省家,代理替身保护家。
策略模式灵活家,命令者有权家。
职责链扩展级别性,状态干净管理家。
被观察自主家,中介者沟通家。
循环迭代简化家,访问者动态扩展家。
备忘录变化还原家,解释语言特殊家。
这个口诀是通过把每个模式的主要特点和功能用简洁的语句表达出来,然后通过排列组合的方式形成的。
相信这个口诀会让你更容易地记忆这23种设计模式,并且可以在以后的工作中灵活地运用它们。
面向对象设计的基本原则和模式

面向对象设计的基本原则和模式面向对象设计是一种软件开发的方法论,它将现实世界中的事物抽象成对象,然后通过对象之间的交互来完成软件系统的设计和开发。
面向对象设计的基本原则和模式是其核心,它们是设计和开发高质量、可维护、可扩展软件系统的基石。
本文将会首先介绍面向对象设计的基本原则,然后再介绍面向对象设计的基本模式。
一、面向对象设计的基本原则面向对象设计的基本原则是一些通用的、普遍适用的软件设计规则,它们有助于设计出高质量、可维护、可扩展的软件系统。
下面是面向对象设计的基本原则:1.单一责任原则(SRP)单一责任原则是面向对象设计的一个基本原则,它规定一个类应该只有一个引起它变化的原因。
换句话说,一个类应该只有一个职责。
这样可以降低类的复杂度,使得类更容易理解、维护和重用。
2.开放-封闭原则(OCP)开放-封闭原则是指一个软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放,对修改封闭。
这意味着当需要改变一个软件实体的行为时,不应该修改它的源代码,而是应该通过扩展它来实现。
3.里氏替换原则(LSP)里氏替换原则是指一个子类型(派生类)必须能够替换掉它的父类型(基类)而不影响系统的功能性和可靠性。
这意味着一个接口实现的任何地方都可以被子类型替换。
4.依赖倒置原则(DIP)依赖倒置原则是指高层模块不应该依赖于低层模块,二者都应该依赖于抽象。
具体来说就是,抽象不应该依赖于细节,而细节应该依赖于抽象。
5.接口隔离原则(ISP)接口隔离原则是指一个类不应该依赖它不需要的接口,换句话说,一个类应该尽可能多地使用它所需要的接口,而不是多余的接口。
6.迪米特原则(LoD)迪米特原则是指一个对象应该尽可能少地了解其他对象,它应该只与其直接的朋友通信。
这可以降低对象之间的耦合度,使得系统更易于维护和扩展。
以上就是面向对象设计的基本原则,它们是设计和开发高质量、可维护、可扩展软件系统的重要指导。
下面我们将介绍面向对象设计的基本模式。
面向对象设计的23个设计模式详解

面向对象设计的23个设计模式详解面向对象设计是一种广泛应用于软件开发的思想,其核心在于将数据和操作封装在一起形成对象,并通过各种方式进行交互和组合,从而实现复杂的功能。
在这一过程中,设计模式起到了非常重要的作用,可以有效地提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。
本文将对23种常见的设计模式进行详解。
一、创建型模式1.简单工厂模式简单工厂模式属于创建型模式,其目的是提供一个工厂类,使得创建对象的过程更加简单。
在这种模式中,使用者只需要提供所需对象的参数,而无需关心对象的具体实现细节。
简单工厂模式适合于对象创建过程较为简单的情况。
2.工厂方法模式工厂方法模式是简单工厂模式的进一步扩展,其核心在于将工厂类进行接口抽象化,使得不同的工厂类可以创建不同的对象实例。
工厂方法模式适合于对象创建过程较为复杂的情况。
它可以为工厂类添加新的产品类型,而不会影响原有的代码。
3.抽象工厂模式抽象工厂模式是工厂方法模式的进一步扩展,其目的是提供一个可以创建一系列相关或者独立的对象的接口。
在抽象工厂模式中,使用者只需要关心所需对象组合的类型,而无需关注对象的具体实现过程。
4.建造者模式建造者模式也是一种创建型模式,其目的在于将复杂对象分解为多个简单的部分,并将其组装起来形成复杂对象实例。
在建造者模式中,使用者只需要关注所需对象以及它们的组合方式,而无需关心对象的具体实现过程。
5.原型模式原型模式是一种基于克隆的创建型模式,其核心在于通过复制现有的对象实例来创建新的对象。
在原型模式中,对象实例的创建过程与对象所包含的状态密切相关。
原型模式适合于创建复杂对象实例,且这些对象实例之间是相对独立的情况。
二、结构型模式6.适配器模式适配器模式是一种结构型模式,其目的在于将一个类的接口转换为另一个类所能使用的接口。
在适配器模式中,使用者可以通过不同的适配器实现对象之间的互相调用。
7.桥接模式桥接模式是一种结构型模式,其目的在于将抽象部分与实现部分相互分离,从而使得两者可以独立变化。
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10. 适配器模式现有一个接口DataOperation定义了排序方法sort(int[]) 和查找方法search(int[], int),已知类QuickSort的quickSort(int[])方法实现了快速排序算法,类BinarySearch 的binarySearch(int[], int)方法实现了二分查找算法。
现使用适配器模式设计一个系统,在不修改源代码的情况下将类QuickSort和类BinarySearch的方法适配到DataOperation接口中。
绘制类图并编程实现。
(要求实现快速排序和二分查找)interface DataOperation{---;---;}class QuickSort{public int[] quickSort(int[] num){return sort(num,0,num.length-1);}private int[] sort(int[] num,int left,int right){if(left < right){//将第一个数作为参照轴int s = num[left];int i = left;int j = right+1;while(true){//从左向右找,直到找到比S大的数while(i+1<num.length && num[++i]<s);//从右向左找,直到找到比S小的数while(j-1>-1 && num[--j]>s);//此时如果i>=j,则说明已交叉,跳出该永久循环if(i >= j){break;}//否则如果i<=j,则交换下标为i和下标为j的两元素的值swap(num,i,j);}//把比S小的数放到下标为left处num[left] = num[j];//最后将轴S置于比它小和比它大的两组数之间num[j] = s;//对S的左右两侧分别再次使用快速排序sort(num,left,j-1);sort(num,j+1,right);}return num;}private void swap(int[] num,int i,int j){int t;t = num[i];num[i] = num[j];num[j] = t;}}class BinarySearch{public int binarySearch(int[] num,int x){int low = 0;int high = num.length - 1;while(low <= high){//此时抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 异常..int mid = low + (high - low)/2;int midVal = num[mid];if(x > midVal){low = mid + 1;}else if (x < midVal){high = mid - 1;}else{return mid;}}return -1; //没找到元素x}}---{QuickSort quickSort=new QuickSort();BinarySearch binarySearch =new BinarySearch();@Overridepublic int search(int[] list, int number) {return---;}@Overridepublic void sort(int[] list) {---;}}class DataOperationClient{public static void main(String a[]){---;//适配器DataOperationAdapterint[] list={1,3,56,23,54,86,43,57,88,56,82,90};System.out.println("List before sort: ");for(int i=0;i<list.length;i++){System.out.print(list[i]+" ");}---;System.out.println("\nList after sort: ");for(int i=0;i<list.length;i++){System.out.print(list[i]+" ");}int number=43;int index=---;System.out.println("\nSearch for: "+number+ ", Position is:"+index);}}运行结果:12. 组合模式使用组合模式设计一个杀毒软件(AntiVirus)的框架,该软件既可以对某个文件夹(Folder)杀毒,也可以对某个指定的文件(File)进行杀毒,文件种类包括文本文件TextFile、图片文件ImageFile、音频视频文件MediaFile。
绘制类图并编程实现。
import java.util.ArrayList;interface AbstractElement{----;}class ImageFile implements AbstractElement{----;public ImageFile(String filename){----;}public void display(){System.out.println("Image file " + filename + " is killing virus!");}}class TextFile implements AbstractElement{----;public TextFile(String filename){----;}public void display(){System.out.println("Text file "+ filename+ " is killing virus!");}}class MediaFile implements AbstractElement{----;public MediaFile(String filename){----;}public void display(){System.out.println("Media file " + filename + " is killingvirus!");}}----{----;private String filename;public Folder(String filename){----;}public void add(AbstractElement element){----;}public void delete(AbstractElement element){----;}public void display(){System.out.println("Folder "+ filename+ " is killing virus:");----{((AbstractElement)list.get(i)).display();}}}class AntiVirus{public static void main(String a[]){AbstractElement e1=new ImageFile("LeeJunGee.gif");AbstractElement e2=new MediaFile("仙剑三.avi");AbstractElement e3=new TextFile("何以箫声默.txt");Folder folder1=new Folder("LoveFiles");----;//将e1 e2 e3放入文件夹folder1----;----;AbstractElement txt1=new TextFile("设计模式.txt");AbstractElement txt2=new TextFile("Java程序设计.doc");Folder folder2=new Folder("文档");----; //将txt1 txt2放入文件夹folder2----;AbstractElement e5=new MediaFile("廊桥遗梦.avi");AbstractElement e6=new MediaFile("乱世佳人.avi");Folder folder3=new Folder("JYY's Files");----; //将folder1 folder2放入文件夹folder3----;----; //将e5 e6放入文件夹folder3----;----;// folder3杀毒}}folder3folder1 folder2 e5 e6 e1 e2 e3txt1txt2运行结果:。