23种设计模式归纳

设计模式的定义

软件设计模式（Design pattern），又称设计模式，是一套被反复使用、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可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性、程序的重用性。

开闭原则：鼓励扩展，但拒绝（或不推荐）修改。比如BFF中经常出现v2,v3的函数。

设计模式的分类

总体来说设计模式分为三大类：

创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式，共七种：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。

行为型模式，共十一种：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。

一、单例模式

概念：

单例类只能有一个实例。
单例类必须自己创建自己的唯一实例。
单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

以Node.js代码为例：

优点：

在内存中只有一个实例，减少内存开销，同时不需要考虑资源的多重占用。
在Nodejs中，这样可以全局地调用这些类的方法，不需要导入模块了。

缺点：

在Vscode中，这样实现单例类不能进行代码跳转，极其考验对系统的理解能力。
没有接口，不能继承（私有），与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

单例类设计出来，可能内部也没有资源加解锁的逻辑以不让别人继承/strong>

二、工厂模式

简单工厂模式属于类的创建型模式,又叫做静态工厂方法模式。通过专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

实际的场景：

图形化库中，单行的编辑栏和多行的编辑栏，都是继承了基类的编辑功能，只是各自进行了扩展。（是否是工厂模式/strong>）
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。
数据库的odbc，golang和Java提送连接数据库的包。

作用：

工厂模式是为了解耦：把对象的创建和使用的过程分开。就是Class A 想调用 Class B ，那么A只是调用B的方法，而至于B的实例化，就交给工厂类。
工厂模式可以降低代码重复。如果创建对象B的过程都很复杂，需要一定的代码量，而且很多地方都要用到，那么就会有很多的重复代码。我们可以这些创建对象B的代码放到工厂里统一管理。既减少了重复代码，也方便以后对B的创建过程的修改维护。
因为工厂管理了对象的创建逻辑，使用者并不需要知道具体的创建过程，只管使用即可，减少了使用者因为创建逻辑导致的错误。(如对数据库的操作，mysql，oracle等。)

三、抽象工厂模式

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。

四、建造者模式

建造者模式（Builder Pattern）使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

一个 Builder 类会一步一步构造最终的对象。该 Builder 类是独立于其他对象的。

简单来说就是不断扩展类的过程：

在Computer 中创建一个静态内部类 Builder，然后将Computer 中的参数都复制到Builder类中。
在Computer中创建一个private的构造函数，参数为Builder类型
在Builder中创建一个public的构造函数，参数为Computer中必填的那些参数，cpu 和ram。
在Builder中创建设置函数，对Computer中那些可选参数进行赋值，返回值为Builder类型的实例
在Builder中创建一个build()方法，在其中构建Computer的实例并返回

五、原型模式

用一个已经创建的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型相同或相似的新对象。在这里，原型实例指定了要创建的对象的种类。用这种方式创建对象非常高效，根本无须知道对象创建的细节。例如，Windows 操作系统的安装通常较耗时，如果复制就快了很多。

原型模式的优点：

Java 自带的原型模式基于内存二进制流的复制，在性能上比直接 new 一个对象更加优良。
可以使用深克隆方式保存对象的状态，使用原型模式将对象复制一份，并将其状态保存起来，简化了创建对象的过程，以便在需要的时候使用（例如恢复到历史某一状态），可辅助实现撤销操作。

原型模式的缺点：

需要为每一个类都配置一个 clone 方法。
clone 方法位于类的内部，当对已有类进行改造的时候，需要修改代码，违背了开闭原则。
当实现深克隆时，需要编写较为复杂的代码，而且当对象之间存在多重嵌套引用时，为了实现深克隆，每一层对象对应的类都必须支持深克隆，实现起来会比较麻烦。因此，深克隆、浅克隆需要运用得当。

原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆。

浅克隆：创建一个新对象，新对象的属性和原来对象完全相同，对于非基本类型属性，仍指向原有属性所指向的对象的内存地址。
深克隆：创建一个新对象，属性中引用的其他对象也会被克隆，不再指向原有对象地址。

import java.util.*;interface Shape extends Cloneable {    public Object clone();    //拷贝    public void countArea();    //计算面积}class Circle implements Shape {    public Object clone() {Circle w = null;try {    w = (Circle) super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {    System.out.println("拷贝圆失败!");}return w;    }    public void countArea() {int r = 0;System.out.print("这是一个圆，请输入圆的半径：");Scanner input = new Scanner(System.in);r = input.nextInt();System.out.println("该圆的面积=" + 3.1415 * r * r + "n");    }}class Square implements Shape {    public Object clone() {Square b = null;try {    b = (Square) super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {    System.out.println("拷贝正方形失败!");}return b;    }    public void countArea() {int a = 0;System.out.print("这是一个正方形，请输入它的边长：");Scanner input = new Scanner(System.in);a = input.nextInt();System.out.println("该正方形的面积=" + a * a + "n");    }}class ProtoTypeManager {    private HashMapString, Shape> ht = new HashMapString, Shape>();    public ProtoTypeManager(来源：吉法师、
                                                        声明：本站部分文章及图片转载于互联网，内容版权归原作者所有，如本站任何资料有侵权请您尽早请联系jinwei@zod.com.cn进行处理,非常感谢！