设计模式

it2023-01-08  46

什么是设计模式?

设计模式(Design pattern) 是解决软件开发某些特定问题而提出的一些解决方案也可以理解成解决问题的一些思路。通过设计模式可以帮助我们增强代码的可重用性、可扩充性、 可维护性、灵活性好。我们使用设计模式最终的目的是实现代码的 高内聚 和 低耦合。什么是高内聚和低耦合? 举例一个现实生活中的例子,例如一个公司,一般都是各个部门各司其职,互不干涉。各个部门需要沟通时通过专门的负责人进行对接。在软件里面也是一样的 一个功能模块只是关注一个功能,一个模块最好只实现一个功能。这个是所谓的内聚,模块与模块之间、系统与系统之间的交互,是不可避免的, 但是我们要尽量减少由于交互引起的单个模块无法独立使用或者无法移植的情况发生, 尽可能多的单独提供接口用于对外操作, 这个就是所谓的低耦合

 

设计模式六大原则

开放封闭原则:一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放,对修改关闭。

里氏替换原则:所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象.

依赖倒置原则:高层模块不应该依赖低层模块,二者都应该依赖其抽象;抽象不应该依赖细节;细节应该依赖抽象。

单一职责原则:不要存在多于一个导致类变更的原因。通俗的说,即一个类只负责一项职责。

接口隔离原则:客户端不应该依赖它不需要的接口;一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。

迪米特法则:一个对象应该对其他对象保持最少的了解。

1.单例设计模式(Singleton)

所谓单例模式,即在应用程序中最多只有该类的一个实例存在,一旦创建,就会一直存在于内存中!

应用场景:

单例设计模式常应用于数据库类设计,采用单例模式,只连接一次数据库,防止打开多个数据库连接。

一个单例类应具备以下特点:

单例类不能直接实例化创建,而是只能由类本身实例化。因此,要获得这样的限制效果,构造函数必须标记为private,从而防止类被实例化。

需要一个私有静态成员变量来保存类实例和公开一个能访问到实例的公开静态方法。

在PHP中,为了防止他人对单例类实例克隆,通常还为其提供一个空的私有__clone()方法。

 

2.工厂设计模式

要是当操作类的参数变化时,只用改相应的工厂类就可以

工厂设计模式常用于根据输入参数的不同或者应用程序配置的不同来创建一种专门用来实例化并返回其对应的类的实例。

使用场景:使用方法 new实例化类,每次实例化只需调用工厂类中的方法实例化即可。

优点:由于一个类可能会在很多地方被实例化。当类名或参数发生变化时,工厂模式可简单快捷的在工厂类下的方法中 一次性修改,避免了一个个的去修改实例化的对象。

我们举例子,假设矩形、圆都有同样的一个方法,那么我们用基类提供的API来创建实例时,通过传参数来自动创建对应的类的实例,他们都有获取周长和面积的功能。

 

3.观察者设计模式

观察者模式是挺常见的一种设计模式,使用得当会给程序带来非常大的便利,使用得不当,会给后来人一种难以维护的想法。

使用场景:用户登录,需要写日志,送积分,参与活动 等使用消息队列,把用户和日志,积分,活动之间解耦合

什么是观察者模式?一个对象通过提供方法允许另一个对象即观察者 注册自己)使本身变得可观察。当可观察的对象更改时,它会将消息发送到已注册的观察者。这些观察者使用该信息执行的操作与可观察的对象无关。结果是对象可以相互对话,而不必了解原因。观察者模式是一种事件系统,意味着这一模式允许某个类观察另一个类的状态,当被观察的类状态发生改变的时候,观察类可以收到通知并且做出相应的动作;观察者模式为您提供了避免组件之间紧密耦。

 

4.适配器模式

将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,适配器模式使得原本的由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。应用场景:老代码接口不适应新的接口需求,或者代码很多很乱不便于继续修改,或者使用第三方类库。

 

5.策略模式

将一组特定的行为和算法封装成类,以适应某些特定的上下文环境。

使用场景:个人理解,策略模式是依赖注入,控制反转的基础

例如:一个电商网站系统,针对男性女性用户要各自跳转到不同的商品类目,并且所有广告位展示不同的广告

 

6.装饰器模式使用场景:当某一功能或方法draw,要满足不同的功能需求时,可以使用装饰器模式;实现方式:在方法的类中建addDecorator(添加装饰器),beforeDraw,afterDraw 3个新方法, 后2个分别放置在要修改的方法draw首尾.然后创建不同的装器类(其中要包含相同的,beforeDraw,afterDraw方法)能过addDecorator添加进去,然后在beforeDraw,afterDraw中循环处理,与观察者模式使用有点相似 1.装饰器模式(Decorator),可以动态地添加修改类的功能 2.一个类提供了一项功能,如果要在修改并添加额外的功能,传统的编程模式,需要写一个子类继承它,并重新实现类的方法 3.使用装饰器模式,仅需在运行时添加一个装饰器对象即可实现,可以实现最大的灵活性

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