设计模式是什么



​ 设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的最佳的实践，通常被有经验的面向对象的软件开发人员所采用。



​ 设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理地运用设计模式可以完美地解决很多问题，每种模式在现实中都有相应的原理来与之对应，每种模式都描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是设计模式能被广泛应用的原因。



简单工厂模式



用于分离两个对象之间的强耦合关系，将关联对象的创建过程延迟到子类中进行。



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。





单例模式



使用场景：



• 1、要求生产唯一序列号。

• 2、WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。

• 3、创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。



public class SingleObject {
 
   //创建 SingleObject 的一个对象
   private static SingleObject instance = new SingleObject();
 
   //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化
   private SingleObject(){}
 
   //获取唯一可用的对象
   public static SingleObject getInstance(){
      return instance;
   }
 
   public void showMessage(){
      System.out.println("Hello World!");
   }
}



适配器



有动机地修改一个正常运行的系统的接口，这时应该考虑使用适配器模式。



何时使用：



1、系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的需要。



2、想要建立一个可以重复使用的类，用于与一些彼此之间没有太大关联的一些类，包括一些可能在将来引进的类一起工作，这些源类不一定有一致的接口。



3、通过接口转换，将一个类插入另一个类系中。（比如老虎和飞禽，现在多了一个飞虎，在不增加实体的需求下，增加一个适配器，在里面包容一个虎对象，实现飞的接口。）



应用实例：



1、美国电器 110V，中国 220V，就要有一个适配器将 110V 转化为 220V。



2、JAVA JDK 1.1 提供了 Enumeration 接口，而在 1.2 中提供了 Iterator 接口，想要使用 1.2 的 JDK，则要将以前系统的 Enumeration 接口转化为 Iterator 接口，这时就需要适配器模式。



3、在 LINUX 上运行 WINDOWS 程序。





策略模式



一个行为随着策略对象改变而改变的 context 对象。策略对象改变 context 对象的执行算法。



使用场景：



1、如果在一个系统里面有许多类，它们之间的区别仅在于它们的行为，那么使用策略模式可以动态地让一个对象在许多行为中选择一种行为。



2、一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。



3、如果一个对象有很多的行为，如果不用恰当的模式，这些行为就只好使用多重的条件选择语句来实现。



应用实例：



1、诸葛亮的锦囊妙计，每一个锦囊就是一个策略。



2、旅行的出游方式，选择骑自行车、坐汽车，每一种旅行方式都是一个策略。



3、JAVA AWT 中的 LayoutManager。





模版方法模式



使用场景：



1、有多个子类共有的方法，且逻辑相同。



2、有重要的、复杂的方法，可以考虑作为模板方法。



3、封装不变部分，扩展可变部分。



4、提取公共代码，便于维护。



5、行为由父类控制，子类实现



应用实例：



1、在造房子的时候，地基、走线、水管都一样，只有在建筑的后期才有加壁橱加栅栏等差异。



2、西游记里面菩萨定好的 81 难，这就是一个顶层的逻辑骨架。 每一难具体是什么有所不同。



3、spring 中对 Hibernate 的支持，将一些已经定好的方法封装起来，比如开启事务、获取 Session、关闭 Session 等，程序员不重复写那些已经规范好的代码，直接丢一个实体就可以保存。





组合模式



组合模式依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次，适用于部分、整体都有的场景，如树形菜单，文件、文件夹的管理。



应用实例：



1、算术表达式包括操作数、操作符和另一个操作数，其中，另一个操作符也可以是操作数、操作符和另一个操作数。



2、在 JAVA AWT 和 SWING 中，对于 Button 和 Checkbox 是树叶，Container 是树枝。





装饰器模式



1、扩展一个类的功能。 2、动态增加功能，动态撤销一个类的功能。



应用实例：



1、孙悟空有 72 变，当他变成"庙宇"后，他的根本还是一只猴子，但是他又有了庙宇的功能。



2、不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体。