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  • 设计模式的概念与意义

    千次阅读 2020-07-24 17:15:59
    软件设计模式的概念和意义设计模式的概念与意义软件设计模式的分类根据目的来分根据作用范围来分23种设计模式的功能介绍 设计模式的概念与意义 软件设计模式( Software Design Pattern ),是一套被反复使用,多数...

    设计模式的概念与意义

    软件设计模式( Software Design Pattern ),是一套被反复使用,多数人知晓的、经过分类的 代码设计经验的总结。它总结了在软件设计过程中一些不断重复发生的问题,以及该问题的解决方案,也就是说它是解决特定类型问题的一系列套路,是前辈们的代码设计经验的一个总结,具有一定普遍性,可以反复使用。其目的是为了提高代码的健壮性。

    设计模式的本质是面向对象设计原则的实际运用,是对类的封装性、继承性和多态性以及累的关联关系和组合关系的充分理解。正确的使用设计模式可以为我们带来:

    • 可以提高程序员的思维能力、编程能力和设计能力
    • 使程序设计更加标准化、代码编制更加工程化,使软件开发效率大大提高,从而缩短软件开发周期
    • 使设计的代码可重用性高、可读性强、可靠性高、可维护性强

    当然,软件设计模式只是一个引导。在具体的软件幵发中,必须根据设计的应用系统的特点和要求来恰当选择。对于简单的程序开发,苛能写一个简单的算法要比引入某种设计模式更加容易。但对大项目的开发或者框架设计,用设计模式来组织代码显然更好。

    软件设计模式的分类

    根据目的来分

    根据模式是用来完成什么工作来划分,这种方式可分为创建型模式结构型模行为型模式

    1. 创建型模式:用于描述“怎样创建对象”,它的主要特点是“将对象的创建与使用分离”。比如:单例、原型、工厂方法、抽象工厂、建造者等 5 种创建型模式。
    2. 结构型模式:用于描述如何将类或对象按某种布局组成更大的结构。 比如:代理、适配器、桥接、装饰、外观、享元、组合等 7 种结构型模式。
    3. 行为型模式:用于描述类或对象之间怎样相互协作共同完成单个对象都无法单独完成的任务,以及怎样分配职责。比如:模板方法、策略、命令、职责链、状态、观察者、中介者、迭代器、访问者、备忘录、解释器等 11 种行为型模式。

    根据作用范围来分

    根据模式是主要用于类上还是主要用于对象上来分,这种方式可分为类模式对象模式

    1. 类模式:用于处理类与子类之间的关系,这些关系通过继承来建立,是静态的,在编译时刻便确定下来了。工厂方法、(类)适配器、模板方法、解释器属于该模式。

    2. 对象模式:用于处理对象之间的关系,这些关系可以通过组合或聚合来实现,在运行时刻是可以变化的,更具动态性。除了以上 4 种,其他的都是对象模式

    在这里插入图片描述

    23种设计模式的功能介绍

    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。
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  • 设计模式的概念

    千次阅读 2016-11-03 19:05:41
    设计模式的概念设计模式是什么它是一套理论,由软件界的先辈们GOF总结出的一套可以反复使用的经验,它可以提高代码的可重用性,增强系统的可维护性,以及解决一系列的复杂问题。做软件的人都知道需求是最难把握的,...

    设计模式的概念

    设计模式是什么

    它是一套理论,由软件界的先辈们GOF总结出的一套可以反复使用的经验,它可以提高代码的可重用性,增强系统的可维护性,以及解决一系列的复杂问题。做软件的人都知道需求是最难把握的,我们可以分析现有的需求,预测可能发生的变更,但是我们不能控制需求的变更。问题来了,既然需求的变更是不可控的,那如何拥抱变化呢?幸运的是,设计模式给了我们指导。

    设计模式的来源

    GoF(“四人帮”Gang of Four,指Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson & John Vlissides四人)的《设计模式》(1995年出版)是第一次将设计模式提升到理论高度,并将之规范化。书中提出了23种基本设计模式,自此,在可复用面向对象软件的发展过程中,新的大量的设计模式不断出现。

    由于《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书确定了设计模式的地位,人们通常所说的设计模式隐含地表示”面向对象设计模式”。但这并不意味”设计模式”就等于”面向对象设计模式”,也不以为着GoF23种设计模式就表示了所有的”面向对象设计模式”。除了,”面向对象设计模式”外,还有其它模式。除了Gof23种设计模式外,还有更多的面向对象的设计模式。Gof23种设计模式是学习面向对象设计模式的起点,而非终点。

    设计模式的范畴

    设计模式(Design pattern)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。 毫无疑问,设计模式于己于他人于系统都是多赢的,设计模式使代码编制真正工程化,设计模式是软件工程的基石,如同大厦的一块块砖石一样。

    设计模式的分类

    模式 描述 包括
    创建型模式 这些设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式,而不是使用新的运算符直接实例化对象。这使得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活。 工厂模式 抽象工厂模式 单例模式 建造者模式 原型模式
    结构型模式 这些设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式。 适配器模式 桥接模式 过滤器模式 组合模式 装饰器模式 外观模式 享元模式 代理模式
    行为型模式 这些设计模式特别关注对象之间的通信 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 观察者模式 状态模式 空对象模式 策略模式 模板模式 访问者模式
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  • 23种设计模式demo下载 有关软件设计模式的定义很多,有些从模式的特点来说明,有些从模式的作用来说明。本教程给出的定义是大多数学者...1. 软件设计模式的概念 软件设计模式(Software Design Pattern),又称设...

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    23种设计模式demo下载

    有关软件设计模式的定义很多,有些从模式的特点来说明,有些从模式的作用来说明。本教程给出的定义是大多数学者公认的,从以下两个方面来说明。

    1. 软件设计模式的概念

    软件设计模式(Software 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。它描述了在软件设计过程中的一些不断重复发生的问题,以及该问题的解决方案。也就是说,它是解决特定问题的一系列套路,是前辈们的代码设计经验的总结,具有一定的普遍性,可以反复使用。其目的是为了提高代码的可重用性、代码的可读性和代码的可靠性。

    2. 学习设计模式的意义

    设计模式的本质是面向对象设计原则的实际运用,是对类的封装性、继承性和多态性以及类的关联关系和组合关系的充分理解。正确使用设计模式具有以下优点。

    • 可以提高程序员的思维能力、编程能力和设计能力。
    • 使程序设计更加标准化、代码编制更加工程化,使软件开发效率大大提高,从而缩短软件的开发周期。
    • 使设计的代码可重用性高、可读性强、可靠性高、灵活性好、可维护性强。


    当然,软件设计模式只是一个引导。在具体的软件幵发中,必须根据设计的应用系统的特点和要求来恰当选择。对于简单的程序开发,可能写一个简单的算法要比引入某种设计模式更加容易。但对大项目的开发或者框架设计,用设计模式来组织代码显然更好。

    软件设计模式的基本要素

    软件设计模式使人们可以更加简单方便地复用成功的设计和体系结构,它通常包含以下几个基本要素:模式名称、别名、动机、问题、解决方案、效果、结构、模式角色、合作关系、实现方法、适用性、已知应用、例程、模式扩展和相关模式等,其中最关键的元素包括以下 4 个主要部分。

    1. 模式名称

    每一个模式都有自己的名字,通常用一两个词来描述,可以根据模式的问题、特点、解决方案、功能和效果来命名。模式名称(PatternName)有助于我们理解和记忆该模式,也方便我们来讨论自己的设计。

    2. 问题

    问题(Problem)描述了该模式的应用环境,即何时使用该模式。它解释了设计问题和问题存在的前因后果,以及必须满足的一系列先决条件。

    3. 解决方案

    模式问题的解决方案(Solution)包括设计的组成成分、它们之间的相互关系及各自的职责和协作方式。因为模式就像一个模板,可应用于多种不同场合,所以解决方案并不描述一个特定而具体的设计或实现,而是提供设计问题的抽象描述和怎样用一个具有一般意义的元素组合(类或对象的 组合)来解决这个问题。

    4. 效果

    描述了模式的应用效果以及使用该模式应该权衡的问题,即模式的优缺点。主要是对时间和空间的衡量,以及该模式对系统的灵活性、扩充性、可移植性的影响,也考虑其实现问题。显式地列出这些效果(Consequence)对理解和评价这些模式有很大的帮助。

     

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  • 关系模式的概念

    千次阅读 2019-04-21 09:27:00
    关系模型概述 E.F.Codd提出 ...关系代数:基于集合运算,一次一个集合 ...元组演算:基于逻辑演算 ...域演算:基于示例演算 ...域:具有相同数据类型 ...笛卡尔积:所有可能n元组集合 ...关系模式:R{A1,A...

    关系模型的概述

    • E.F.Codd提出
    1. 基本操作
    2. 基本结构
    3. 完整性约束
    • 运算
    1. 关系代数:基于集合的运算,一次一个集合
    2. 关系演算
    • 元组演算:基于逻辑的演算
    • 域演算:基于示例的演算

     

    什么是关系

    • 域:具有相同的数据类型
    • 笛卡尔积:所有可能的n元组的集合
    • 关系:一组域的笛卡尔积的子集
    • 关系模式:R{A1,A2,A3,A4}其中n为度,元组的基数为其常数

    关系的特性

    • 每个列的分量来自同一个域,是同一类型的数据
    • 关系以内容来区分,而不是属性在关系上的位置来区分
    • 必须满足第一范式
    1. 候选键:属性组,唯一区分一个元组,去掉某一个属性,它就不具有这一性质
    2. 主键:当有多个候选码时,选择一个作为主码
    3. 外键:关系R中的属性组,在R中不是候选键,却在关系S中是候选键

    关系模型的完整性约束

    1. 实体完整性约束:关系的主码不能为空值
    2. 参照完整性约束:关系S中的外键值要么为空值,要么为关系R中主键值
    3. 用户自定义完整性:用户根据具体环境定义的完整性约束

    转载于:https://www.cnblogs.com/zhaifeng/p/10743861.html

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  • JAVA设计模式之单例模式

    万次阅读 多人点赞 2014-04-16 06:51:34
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