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设计模式绪论

时间:2020-03-15 11:26:38      阅读:76      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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一.设计模式的诞生于发展

 诞生

  与很多软件工程技术一样,模式起源于建筑领域,软件工程只有短短的几十年,与已经拥有几千年底蕴的建筑工程相比,后者有太多值得学习和借鉴的地方。哈佛大学的建筑学博士克里斯托弗.亚历山大,是建筑学领域的模式之父。他与其研究团队用了约20年的时间,对住宅和周边环境进行了大量的调查研究,发现人们对舒适住宅和城市环境存在一些共同的认同规律,将它们归纳成253个模式。对每一个模式都从前提条件、目标问题、 解决方案三个方面进行了描述,并给出了从需求分析到结构设计再到经典实例的过程模型。

  著名建筑学家克里斯托弗 · 亚历山大将模式描述为:每个模式都描述了一个在我们的环境中不断出现的问题,然后描述了该问题的解决方案的核心,通过这种方式,你可以无数次使用那些已有的方案,无需再重复相同的工作。

  1990年,软件工程开始关注Christopher Alexander等在这一住宅、公共建筑与城市规划领域的重大突破,最早将该模式的思想引入软件工程方法学的是1991-1992年以“四人组”(Gang of Four)自称的四名软件工程学者,他们在1994年归纳发表了23种软件开发中使用频率较高的设计模式,旨在用模式来统一沟通面向对象方法在分析、设计、设计之间的鸿沟。

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 发展

  ·1987年,Kent Beck 和Ward Cunningham借鉴Alexander的模式思想,在程序开发中开始使用一些模式,在OOPSLA会议上发表了他们的的成果。

  ·1990年,OOPSLA与ECOOP联合举办Erich Gamma和Richard Helm等人开始讨论有关话题,“四人组”正式成立,并开始着手进行设计模式的分类整理工作。

  ·1991年,OOPSLA,Bruce Anderson主持了首次针对设计模式的研讨。

  ·1992年,OOPSLA,Anderson再次主持研讨会,模式已逐渐成为人们讨论的话题。

  ·1993年,Kent Beck和Grady Booch赞助了第一次关于设计模式的会议,这个设计模式研究组织发展成为著名的Hillside Group研究组。  ·

  ·1994年,由Hillside Group发起,在美国伊利诺伊州(llinois)的Allerton Park召开了第1届关于面向对象模式的世界性会议,名为PLoP(Pattern Languages of Programs,编程语言模式会议)

  ·1995年,PLoP‘95 仍在伊利诺伊州的Allerton Park举行,“四人组”出版了《设计模式:可复用面向对象软件的基础》(Design Patterns:Elements of Reusable Object-Oriented Software)一书,本书成为1995年最抢手的面向对象书籍,也成为设计模式的经典书籍。

  ·从1995年至今,设计模式在软件开发中得以广泛应用,在Sun的Java SE/Java EE平台和Microsoft的.net平台设计中就应用了大量的设计模式。

二.设计模式的定义与分类

定义

  设计模式(Design Pattern)是一套被反复使用、多数人知晓、经过分类的、代码设计经验的总结。

  使用目的:为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 设计模式使代码编写真正工程化;设计模式是软件工程的基石脉络,如同大厦的结构一样。

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。

三.GoF设计模式简介

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  1. 单例(Singleton)模式:某个类只能生成一个实例,该类提供了一个全局访问点供外部获取该实例,其拓展是有限多例模式。
  2. 原型(Prototype)模式:将一个对象作为原型,通过对其进行复制而克隆出多个和原型类似的新实例。
  3. 工厂方法(Factory Method)模式:定义一个用于创建产品的接口,由子类决定生产什么产品。
  4. 抽象工厂(AbstractFactory)模式:提供一个创建产品族的接口,其每个子类可以生产一系列相关的产品。
  5. 建造者(Builder)模式:将一个复杂对象分解成多个相对简单的部分,然后根据不同需要分别创建它们,最后构建成该复杂对象。
  6. 代理(Proxy)模式:为某对象提供一种代理以控制对该对象的访问。即客户端通过代理间接地访问该对象,从而限制、增强或修改该对象的一些特性。
  7. 适配器(Adapter)模式:将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。
  8. 桥接(Bridge)模式:将抽象与实现分离,使它们可以独立变化。它是用组合关系代替继承关系来实现,从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。
  9. 装饰(Decorator)模式:动态的给对象增加一些职责,即增加其额外的功能。
  10. 外观(Facade)模式:为多个复杂的子系统提供一个一致的接口,使这些子系统更加容易被访问。
  11. 享元(Flyweight)模式:运用共享技术来有效地支持大量细粒度对象的复用。
  12. 组合(Composite)模式:将对象组合成树状层次结构,使用户对单个对象和组合对象具有一致的访问性。
  13. 模板方法(TemplateMethod)模式:定义一个操作中的算法骨架,而将算法的一些步骤延迟到子类中,使得子类可以不改变该算法结构的情况下重定义该算法的某些特定步骤。
  14. 策略(Strategy)模式:定义了一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以相互替换,且算法的改变不会影响使用算法的客户。
  15. 命令(Command)模式:将一个请求封装为一个对象,使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。
  16. 职责链(Chain of Responsibility)模式:把请求从链中的一个对象传到下一个对象,直到请求被响应为止。通过这种方式去除对象之间的耦合。
  17. 状态(State)模式:允许一个对象在其内部状态发生改变时改变其行为能力。
  18. 观察者(Observer)模式:多个对象间存在一对多关系,当一个对象发生改变时,把这种改变通知给其他多个对象,从而影响其他对象的行为。
  19. 中介者(Mediator)模式:定义一个中介对象来简化原有对象之间的交互关系,降低系统中对象间的耦合度,使原有对象之间不必相互了解。
  20. 迭代器(Iterator)模式:提供一种方法来顺序访问聚合对象中的一系列数据,而不暴露聚合对象的内部表示。
  21. 访问者(Visitor)模式:在不改变集合元素的前提下,为一个集合中的每个元素提供多种访问方式,即每个元素有多个访问者对象访问。
  22. 备忘录(Memento)模式:在不破坏封装性的前提下,获取并保存一个对象的内部状态,以便以后恢复它。
  23. 解释器(Interpreter)模式:提供如何定义语言的文法,以及对语言句子的解释方法,即解释器。

四.设计模式的作用

(1)设计模式以一种标准的方式供广大开发人员使用,为开发者的沟通提供了一套机制,帮助开发者更好地明白和更清晰地描述一段被给出的代码。

  设计模式同样让开发人员之间有一套“共享词汇”,一旦懂这些词汇,开发人员之间沟通这些观念就很容易,也会促使那些不懂的程序员想开始学习设计模式。

(2)设计模式可以使人们更加方便简单复用成功的设计模式和结构。

  设计模式是开发人员在长期软件开发时间中设计软件、管理组织软件工作而提炼出来的经验总结,是重复利用设计方法、管理软件过程的有力工具。模式就像武侠小说中的招式一样,它提供了许多开发过程中的方法和套路,可使人们更加方便简单地复用成功的设计模式和结构。

(3)设计模式可以使人们深入理解面向对象的设计思想,提高软件的开发效率,节约设计成本。

  设计模式指明位于实例层次、单个类或者组件层次上的一些抽象,一般情况下,一个模式说明了几个对象、组件或类,并且还详细地说明了对象、组件或类的关系、职责以及它们内部之间的合作,它的目的不是针对软件设计和开发中的每个问题都给出解决方案。学习设计模式不仅可以使我们用好这些成功的设计模式,更重要的是可以使我们深入理解面向对象的设计思想。熟悉设计模式的软件开发人员可以很快的把模式运用到软件设计中。

 

 

参考文章

1.https://www.cnblogs.com/geek6/p/3951677.html?_t_t_t=0.9787551098031589

2.http://c.biancheng.net/view/1320.html

设计模式绪论

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原文地址:https://www.cnblogs.com/yimugoi/p/12496407.html

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