学习笔记-设计模式-分类

ragnar 1年前 ⋅ 183 阅读

学习还得从疑问开始：设计模式具体是什么？为什么要用设计模式？怎么用设计模式？

设计模式具体是什么？

设计模式是一种可以被重复使用的解决问题的方式，它是在软件设计过程中的一种经验总结和归纳，并被广泛认同为解决特定问题的最佳实践。

举例说明，下面以一个场景为例：

假设我们正在开发一个游戏，需要实现一个英雄类，并且想要增加一个技能施放的功能。

在这个场景中，我们可以使用设计模式的一种--策略模式。策略模式定义了一系列的算法，每个算法都是独立的，它们可以在不影响客户端的情况下互换使用。在这个具体的场景中，我们可以将技能施放看作为一种算法，而每个英雄可以选择不同的技能施放方式。

具体的实现过程如下：

首先，我们可以定义一个技能接口：

interface Skill {
    public void useSkill();
}

然后，对于具体的技能，我们分别创建实现类：

class FireSkill implements Skill {
    public void useSkill() {
        System.out.println("使用火球术技能！");
    }
}

class FrostSkill implements Skill {
    public void useSkill() {
        System.out.println("使用霜冻技能！");
    }
}

最后，我们在英雄类中创建一个技能属性，通过传入不同的实现类对象来实现技能的独立使用：

class Hero {
    private Skill skill;

    public void setSkill(Skill skill) {
        this.skill = skill;
    }

    public void useSkill() {
        skill.useSkill();
    }
}

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Hero hero = new Hero();
        Skill fireSkill = new FireSkill();
        Skill frostSkill = new FrostSkill();
        hero.setSkill(fireSkill);
        hero.useSkill();
        hero.setSkill(frostSkill);
        hero.useSkill();
    }
}

上述代码中，我们通过创建具体的技能实例，来改变英雄对象的技能属性，并调用英雄对象的使用技能方法，从而实现了技能选择的功能。这是一个很好的策略模式的例子。

我们在编程中为什么要用设计模式？

设计模式给我们带来什么？

好处：

  • 增加代码的可重用性：设计模式把一些常用的设计方式和解决问题的方法进行了归纳总结，让我们在遇到类似的问题时可以快速的运用设计模式来解决，达到代码的可重用性。

  • 提高代码的可维护性：使用设计模式可以让代码更加清晰、有组织，更容易理解，并且可以遵循面向对象的设计原则，使代码更加易于维护。

  • 提高代码的可扩展性：设计模式可以使代码的组织结构更加灵活，具有很好的扩展性，让我们在需要增加功能时可以更简单的进行扩展。

  • 增加代码的可靠性：使用设计模式可以减少代码的错误率，提高代码的稳定性和可靠性。

坏处：

  • 使用设计模式需要更多的时间和精力：在设计过程中需要了解和运用不同的设计模式，需要更多的时间和精力。

  • 部分模式不适用所有情况：设计模式并不能解决所有问题，有些情况下可能并不适合使用某些模式。

例如，单例模式是一种创建型模式，它可以确保一个类只有一个实例，并提供了一个全局访问点。在Java编程中，我们经常需要使用单例模式来确保系统中的某些对象只有一个实例，如线程池、数据库连接池等。

又如，策略模式是一种行为型模式，它定义了一系列算法，并将每个算法都封装起来，使它们可以互换。在Java编程中，我们经常需要使用策略模式来处理对象的某些算法，如排序算法、加密算法等。

什么时候需要用设计模式？什么时候不应该用设计模式？

需要使用设计模式的情况：

  1. 当我们需要解决多变的业务需求，但是希望代码的可维护性和可扩展性更强时，可以考虑使用设计模式。

  2. 当我们需要在多人协作开发项目时，希望代码风格更加统一，可读性更强，可以使用常见的设计模式，提供一定的规范和指导。

  3. 当我们想使用一个经过验证的解决方案，而不是从头开始重构一个方案时，可以考虑使用设计模式。

不应该使用设计模式的情况*：

  1. 当项目规模较小时，没有多变的业务需求，代码风格和维护性不是非常关键，可以不使用设计模式。

  2. 当我们想保持代码的简单性和易于理解时，使用过多的设计模式可能会使代码变得过于复杂。

  3. 当我们本身不熟悉设计模式或者在具体业务上难以使用设计模式时，不应该强行使用。

设计模式有哪些分类？

设计模式可以分为三大类：

  • 创建型模式（Creational Patterns）：用于处理对象创建过程中的问题，确保对象被正确地创建，并且能够通过合适的方式被访问。创建型模式有单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式。

  • 结构型模式（Structural Patterns）：用于处理对象间的组合，使得程序结构更加清晰、简单，同时降低了代码的耦合度。结构型模式有适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式。

  • 行为型模式（Behavioral Patterns）：用于处理对象间的职责的分配及消息传递，并确定如何在不同的场景下使用对象。行为型模式有责任链模式、命令模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式、策略模式、模板方法模式、访问者模式等。


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