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【专题】设计模式分类

Posted on 2011-04-19 09:36  李大嘴  阅读(749)  评论(0编辑  收藏

“设计模式”一书包含的23种模式都有若干个著名的应用,这些应用具有一定的通用性,可以方便地应用于不同应用领域,并且包含多种对象。有关作者将这些模式分成三类:

 

1、创建型模式(Creational pattern):为你创建对象,而不必由你直接实例化对象。针对给定的案例,程序可以在确定需要创建哪些对象是获得更大的灵活性。

创建模式分为类的创建模式和对象的创建模式两种。

     类的创建模式   类的创建模式使用继承关系,把类的创建延迟到子类,从而封装了客户端将得到哪些具体类的信息,并且隐藏了这些类的实例是如何创建和放在一起的。

     对象的创建模式 对象的创建模式则把对象的创建过程动态的委派给另一个对象,从而动态地决定客户端将得到哪些具体类的实例,以及这些类的实例是如何被创建和组合在一起的。

2、结构型模式(Structural pattern):有助于将对象组合成更大的结构,例如复杂的用户界面和统计数据。

组合引用

   结构模式可以分为类的结构模式和对象的结构模式两种。

      类的结构模式  类的结构模式使用集成来把类、接口等组合在一起,以形成更大的结构。当一个类从父类继承并实现某接口时,这个新的类就 把父类的结构和接口的结构结合起来。类的结构模式是静态的。一个类的结构模式的典型例子,就是类形式的适配器模式。

      对象的结构模式 对象的结构模式描述怎样把各种不同类型的对象组合在一起,以实现新的功能的方法。对象的结构模式是动态的。

3、行为型模式(Behavioral pattern):有助于定义系统对象之间的通信,以及在一个复杂的程序中如何控制流程。

   行为模式分为类的行为模式和对象的行为模式两种。

      类的行为模式  类的行为使用集成关系在几个类之间分配行为。

      对象的行为模式 对象的行为模式则使用对象的聚合来分配行为。

 

对象AB解耦,在创建型、结构型、行为型,有不同的方式,刚开始令我比较迷惑的是“为什么对于最基本的解耦策略,三种类型模式有不同模式,这样不重复了吗?”,但是三个类型模式有不同的目的,对于解耦目的是不同的,应用是不同的,所以不算重复。

 

创建型模式

GoF中共描述了5种创建型模式。

1.工厂方法模式(Factory Method)

定义一个接口用于创建对象,但是让子类决定初始化哪个类。工厂方法把一个类的初始化下放到子类。

2.抽象工厂模式(Abstract Factory)

为一个产品族提供了统一的创建接口。当需要这个产品族的某一系列的时候,可以从抽象工厂中选出相应的系列创建一个具体的工厂类。

3.单例模式(Singleton)

确保一个类只有一个实例,并提供对该实例的全局访问。

4.建造者模式(Builder)

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。

5.原型模式(Prototype)

用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。

此外,扩展的创建型模式还包括如下。

Ø    懒惰初始化模式:推迟对象的创建、数据的计算等需要耗费较多资源的操作,只有在第一次访问的时候才执行。

Ø    对象池模式:通过回收利用对象避免获取和释放资源所需的昂贵成本。

 

结构型模式

GoF中共描述了7种结构型模式。

1.适配器模式(Adapter)

将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示。适配器模式可以消除由于接口不匹配所造成的类兼容性问题。

2.装饰器模式(Decorator)

向某个对象动态地添加更多的功能。装饰器模式是除类继承外另一种扩展功能的方法。

3.代理模式(Proxy)

为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。

4.外观模式(Facade)

为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,外观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。

5.桥接模式(Bridge)

将一个抽象与实现解耦,以便两者可以独立变化。

6.组合模式(Composite)

把多个对象组成树状结构来表示局部与整体,这样用户可以一样地对待单个对象和对象的组合。

7.享元模式(Flyweight)

通过共享以便有效地支持大量小颗粒对象。

此外,扩展的结构型模式还包括如下。

Ø    单次访问者(Single-serving Visitor):优化被分配的执行访问者,让它只使用一次然后删除。

Ø    层次访问者(Hierarchical Visitors):提供一种方法访问每个节点层次的数据结构,如一棵树。

 

行为型模式

GoF中共描述了11种行为型模式。

1.策略模式(Strategy)

定义一个算法的系列,将其各个分装,并且使它们有交互性。策略模式使得算法在用户使用的时候能独立改变。

2.模板方法模式(Template Method)

模板方法模式准备一个抽象类,将部分逻辑以具体方法及具体构造子类的形式实现,然后声明一些抽象方法来迫使子类实现剩余的逻辑。不同的子类可以以不同的方式实现这些抽象方法,从而对剩余的逻辑有不同的实现。先构建一个顶级逻辑框架,而将逻辑的细节留给具体的子类去实现。

3.观察者模式(Observer)

在对象间定义一个一对多的联系,当一个对象改变了状态时,所有其他相关的对象会被通知并且自动刷新。

4.迭代子模式(Iterator)

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

5.责任链模式(Chain of Responsibility)

为解除请求的发送者和接收者之间的耦合,而使多个对象都有机会处理这个请求,需要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。

6.命令模式(Command)

将一个请求封装为一个对象,从而使用户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,以及支持可取消的操作。

7.备忘录模式(Memento)

备忘录对象是一个用来存储另外一个对象内部状态的快照的对象。备忘录模式的用意是在不破坏封装的条件下,将一个对象的状态捉住,并外部化,存储起来,从而可以在将来合适的时候把这个对象还原到存储起来的状态。

8.状态模式(State)

让一个对象在其内部状态改变的时候,其行为也随之改变。状态模式需要对每一个系统可能取得的状态创立一个状态类的子类。当系统的状态变化时,系统便改变所选的子类。

9.访问者模式(Visitor)

封装一些施加于某种数据结构元素之上的操作。一旦这些操作需要修改,接受这个操作的数据结构可以保持不变。访问者模式适用于数据结构相对未定的系统,它把数据结构和作用于结构上的操作之间的耦合解脱开,使得操作集合可以相对自由的演化。

10.中介者模式(Mediator)

包装了一系列对象相互作用的方式,使得这些对象不必相互明显作用,从而使它们可以松散偶合。当某些对象之间的作用发生改变时,不会立即影响其他的一些对象之间的作用,保证这些作用可以彼此独立的变化。

11.解释器模式(Interpreter)

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,该解释器使用该表示来解释语言中的句子。

并发型模式

后来扩展的并发型模式有:

Ø    主动对象模式(Active Object)。

Ø    阻碍模式(Balking)。

Ø    双重检查锁定(Double Checked Locking)。

Ø    守卫模式(Guarded)。

Ø    领导者/追随者模式(Leaders/Followers)。

Ø    监测对象模式(Monitor object)。

Ø    读写锁模式(Read write lock)。

Ø    调度模式(Scheduler)。

线程池模式

后来扩展的线程池模式有:

Ø    线程特定存储模式(Thread-Specific Storage)。

Ø    反应器(Reactor)。