第三周总结

Xmind：

大纲：

GoF23 分类:

创建模式: 对类的实例化过程的抽象

AbstractFactory(抽象工厂)

提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

适用场景：

一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。

一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。

当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。

当你提供一个产品类库，而只想显示它们的接口而不是实现时。

Builder(建造者)

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。

适用场景：

当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时。

当构造过程必须允许被构造的对象有不同的表示时。

FactoryMethod(工厂方法)

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。Factory Method 使一个类的实例化延迟到其子类

适用场景：

当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。

当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。

当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且你希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。

Prototype(原型)

是指原型实例指定创建对象的种类，并且通过复制这些原型创建新的对象。

适用场景：

类初始化消耗的资源较多

使用 new 生成一个对象需要非常繁琐的过程（数据准备、访问权限等）

构造函数比较复杂

在循环体中产生大量对象

Singleton(单例)

保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

懒汉:

调用时创建对象

优点:

避免了提前的资源损耗

缺点:

须注意线程安全问题

饿汉:

提前已经创建好对象, 而非调用时.

优点:

没有线程安全问题

缺点:

提前的资源消耗

适用场景：

当类只能有一个实例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时。

当这个唯一实例应该是通过子类化可扩展的，并且客户应该无需更改代码就能使用一个扩展的实例时。

结构模式: 将类或者对象结合在一起形成更大的结构

Adapter(适配器)

将一个类的接口转换成使用方希望的另一个接口的实现, 解决某些场景下的兼容问题。

你想使用已经存在的类, 而其接口不符合你的需求。你想创建一个可以复用的类, 但是该类与其他不相干的类或或不可预见的类相关联。你想使用一些已经存在的子类, 但不可能对每个都进行子类化来匹配其接口的实现.

类的适配器:

实现定义好的接口和继承被适配的类；通过调用父类的方法去实现

优点:

可以重新定义部分行为, 不需要全部实现.

缺点:

当我们想要匹配所有被适配的类的接口的子类, 类适配器将无法胜任

对象的适配器:

实现定义好的接口和实现被适配的类的接口；通过成员变量调用的方式去实现

优点:

可以同时定义多个其子类的实现

缺点:

需要引入其子类的对象.

Bridge(桥接)

将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化

适用场景：

你不希望在抽象和它的实现部分之间有一个固定的绑定关系。例如这种情况可能是因为，在程序运行时刻实现部分应可以被选择或者切换。

类的抽象以及它的实现都应该可以通过生成子类的方法加以扩充。这时 Bridge 模式使你可以对不同的抽象接口和实现部分进行组合，并分别对它们进行扩充。

对一个抽象的实现部分的修改应对客户不产生影响，即客户的代码不必重新编译。

Composite(组合)

将对象组以树状结构表示的层次结构, 使用户对单个和组合对象的使用具有一致性；希望用户忽略单个和组合对象的不同

优点:

设计更加一般化

更容易增加新类型组件

简化代码

定义包含基本对象和组合对象的类的层次结构

Decorator(装饰器)

将需执行的方法进行一层包装, 给对象增加一些额外的执行过程.

作用:

在不改变客户端接口的前提下, 以动态 透明的方式给单个对象增加职责.

优点:

比静态继承更加灵活

避免在层次结构高层的类有太多的特征

Facede(外观)

为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，Facade 模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。

适用性：

当你要为一个复杂子系统提供一个简单接口时。子系统往往因为不断演化而变得越来越复杂。大多数模式使用时都会产生更多更小的类。这使得子系统更具可重用性，也更容易对子系统进行定制，但这也给那些不需要定制子系统的用户带来一些使用上的困难。Facade 可以提供一个简单的缺省视图，这一视图对大多数用户来说已经足够，而那些需要更多的可定制性的用户可以越过 facade 层。

客户程序与抽象类的实现部分之间存在着很大的依赖性。引入 facade 将这个子系统与客户以及其他的子系统分离，可以提高子系统的独立性和可移植性。

当你需要构建一个层次结构的子系统时，使用 facade 模式定义子系统中每层的入口点。如果子系统之间是相互依赖的，你可以让它们仅通过 facade 进行通讯，从而简化了它们之间的依赖关系。

Flyweight(享元)

运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

适用性：

一个应用程序使用了大量的对象。

完全由于使用大量的对象，造成很大的存储开销。

对象的大多数状态都可变为外部状态。

如果删除对象的外部状态，那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象。

应用程序不依赖于对象标识。由于 Flyweight 对象可以被共享，对于概念上明显有别的对象，标识测试将返回真值。

Proxy(代理)

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

适用性：

在需要用比较通用和复杂的对象指针代替简单的指针的时候，使用 Proxy 模式。下面是一 些可以使用 Proxy 模式常见情况：

1) 远程代理（Remote Proxy ）为一个对象在不同的地址空间提供局部代表。NEXTSTEP[Add94] 使用 NXProxy 类实现了这一目的。Coplien[Cop92] 称这种代理为“大使”（Ambassador ）。

2 )虚代理（Virtual Proxy ）根据需要创建开销很大的对象。在动机一节描述的 ImageProxy 就是这样一种代理的例子。

3) 保护代理（Protection Proxy ）控制对原始对象的访问。保护代理用于对象应该有不同 的访问权限的时候。例如，在 Choices 操作系统[ CIRM93]中 KemelProxies 为操作系统对象提供 了访问保护。

行为模式: 对在不同打的对象直接划分责任和算法的抽象化

Chain of Responsibility(职责链)

使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。

适用场景：

有多个的对象可以处理一个请求，哪个对象处理该请求运行时刻自动确定。

你想在不明确指定接收者的情况下，向多个对象中的一个提交一个请求。

可处理一个请求的对象集合应被动态指定。

Command(命令)

将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤消的操作。

适用场景：

抽象出待执行的动作以参数化某对象，你可用过程语言中的回调（call back）函数表达这种参数化机制。所谓回调函数是指函数先在某处注册，而它将在稍后某个需要的时候被调用。Command 模式是回调机制的一个面向对象的替代品。

Interpreter(解释器)

给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。

适用场景：

当有一个语言需要解释执行, 并且你可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树时，可使用解释器模式。

Iterator(迭代器)

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又不需暴露该对象的内部表示。

适用场景：

访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。

支持对聚合对象的多种遍历。

为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口(即, 支持多态迭代)。

Mediator(中介者)

用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。

适用场景：

一组对象以定义良好但是复杂的方式进行通信。产生的相互依赖关系结构混乱且难以理解。

一个对象引用其他很多对象并且直接与这些对象通信,导致难以复用该对象。

想定制一个分布在多个类中的行为，而又不想生成太多的子类。

Memento(备忘录)

在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。

适用场景：

必须保存一个对象在某一个时刻的(部分)状态, 这样以后需要时它才能恢复到先前的状态。

如果一个用接口来让其它对象直接得到这些状态，将会暴露对象的实现细节并破坏对象的封装性。

Observer(观察者)

定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时, 所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

适用场景：

当一个抽象模型有两个方面, 其中一个方面依赖于另一方面。将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。

当对一个对象的改变需要同时改变其它对象, 而不知道具体有多少对象有待改变。

当一个对象必须通知其它对象，而它又不能假定其它对象是谁。换言之, 你不希望这些对象是紧密耦合的。

State(状态)

允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它的类。

适用场景：

一个对象的行为取决于它的状态, 并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。

一个操作中含有庞大的多分支的条件语句，且这些分支依赖于该对象的状态。这个状态通常用一个或多个枚举常量表示。通常, 有多个操作包含这一相同的条件结构。State 模式将每一个条件分支放入一个独立的类中。这使得你可以根据对象自身的情况将对象的状态作为一个对象，这一对象可以不依赖于其他对象而独立变化。

Strategy(策略)

封装方法实现扩展；系统在多种算法选择一种

优点:

让策略与策略的实现分离

策略对象可以自由组合

问题:

策略仅仅是封装没有具体的实现

TemplateMethod(模板方法)

定义操作的骨架, 将一些执行步骤延迟在子类中. 使得子类可以不改变其结构就可以重新定义某些特定的步骤。

实现形式:

抽象方法:

abstract 关键字的方法, 强制子类实现.

具体方法:

protected 声明的有具体实现的方法, 子类可以选择性的覆盖该方法, 如果不想被覆盖最好注明 final 关键字

钩子方法:

protected 声明的空方法, 子类可以选择性的覆盖.

Visitor(访问者)

定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。TemplateMethod 使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。

适用性：

一次性实现一个算法的不变的部分，并将可变的行为留给子类来实现。

各子类中公共的行为应被提取出来并集中到一个公共父类中以避免代码重复。这是 Opdyke 和 Johnson 所描述过的“重分解以一般化”的一个很好的例子[OJ93]。首先识别现有代码中的不同之处，并且将不同之处分离为新的操作。最后，用一个调用这些新的操作的模板方法来替换这些不同的代码。

控制子类扩展。模板方法只在特定点调用“hook ”操作（参见效果一节），这样就只允许在这些点进行扩展。

Spring 中的设计模式

依赖注入和控制反转(DI/Ioc):

由外部注入的方式去创建对象间的依赖关系

优点:

由 Spring 容器管理 Bean 和其实现, 方便扩展