大話設(shè)計(jì)模式總結(jié)[數(shù)據(jù)參考]

1、類(lèi)圖備注：.public、-private、#protect、棒棒糖表示接口 2. 繼承關(guān)系（空心三角+實(shí)線）- - - - 實(shí)現(xiàn)接口（空心三角+虛線） 關(guān)聯(lián)（實(shí)線箭頭）- - - - - 依賴（虛線箭頭） 聚合關(guān)系（空心菱形+實(shí)線箭頭） 組合關(guān)系（實(shí)心菱形+實(shí)線箭頭）1、簡(jiǎn)單工廠2、 策略者模式3、 單一原則4、 開(kāi)放封閉原則：軟件實(shí)體（類(lèi)、模塊、函數(shù)等）應(yīng)該可以擴(kuò)展，但是不能修改5.1、依賴倒轉(zhuǎn)原則：a抽象不應(yīng)該依賴細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴抽象（針對(duì)接口變成，不要對(duì)實(shí)現(xiàn)編程）；b高層模塊不應(yīng)該依賴低層模塊。兩個(gè)都應(yīng)該依賴抽象5.2、里氏替換原則依賴倒轉(zhuǎn)其實(shí)可以說(shuō)是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的標(biāo)志，用哪種語(yǔ)言來(lái)

2、編寫(xiě)程程不重要，如果編寫(xiě)的時(shí)候考慮的都是如何針對(duì)抽象編程而不是對(duì)細(xì)節(jié)編程，即程序中所有的依賴關(guān)系都是終止于抽象類(lèi)或者接口，那就是面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，反之那就是過(guò)程化的設(shè)計(jì)了6、 裝飾模式：動(dòng)態(tài)的給一個(gè)對(duì)象添加額外的職責(zé)，就增加功能來(lái)說(shuō)，裝飾模式比生成子類(lèi)更加靈活。裝飾模式是為已有功能動(dòng)態(tài)地添加更多功能的一種方式。7、 代理模式：為其他對(duì)象提供一種代理以控制對(duì)這個(gè)對(duì)象的訪問(wèn)8、工廠方法：定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓子類(lèi)覺(jué)得實(shí)例化哪一個(gè)類(lèi)。工廠方法使一個(gè)類(lèi)的實(shí)例化延遲到其子類(lèi)簡(jiǎn)單工廠模式的最大優(yōu)點(diǎn)在于工廠類(lèi)中包含了必要的邏輯判斷，根據(jù)客戶端的選擇條件動(dòng)態(tài)實(shí)例化相關(guān)的類(lèi)，對(duì)于客戶端來(lái)說(shuō)，去除了與具體產(chǎn)

3、品的依賴9、原型模式：原型實(shí)例指定創(chuàng)建對(duì)象的種類(lèi)，并且通過(guò)拷貝這些原型創(chuàng)建新的對(duì)象。一般在初始化的信息不發(fā)生變化的情況下，克隆是最好的辦法，這既隱藏了對(duì)象創(chuàng)建的細(xì)節(jié)，又對(duì)性能是大大的提高（等于不用重新初始化對(duì)象，而是動(dòng)態(tài)地獲得對(duì)象運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)）9.2、淺復(fù)制與深復(fù)制MemberwiseClone()方法是這樣，如果自定是指類(lèi)型的，則對(duì)該字段執(zhí)行逐位復(fù)制，如果字段是引用類(lèi)型，則復(fù)制引用但不復(fù)制引用的對(duì)象，因此原始對(duì)象及其副本引用同一對(duì)象。淺復(fù)制：被復(fù)制對(duì)象的所有變量都含有與原來(lái)的對(duì)象相同的值，而所有的對(duì)其他對(duì)象的引用都仍然指向原來(lái)的對(duì)象；深復(fù)制：把引用的對(duì)象的變量指向復(fù)制過(guò)的新對(duì)象，而不是原有的

4、被引用的對(duì)象10、模板方法模式：當(dāng)我們要完成在某一個(gè)細(xì)節(jié)次一致的一個(gè)過(guò)程或一系列步驟，但其個(gè)別步驟在更詳細(xì)的層次上的實(shí)現(xiàn)可能不同時(shí)，我們通常考慮用模板方法模式來(lái)處理。模板方法模式就是通過(guò)把不變行為搬移到超類(lèi)，去除子類(lèi)中的重復(fù)代碼來(lái)體現(xiàn)他的優(yōu)勢(shì)。就是提供了一個(gè)很好的代碼復(fù)用平臺(tái)。當(dāng)不變的和可變的行為在方法的子類(lèi)實(shí)現(xiàn)中混合在一起的時(shí)候，不變的行為就會(huì)在子類(lèi)中的重復(fù)出現(xiàn)。我們通過(guò)模板方法模式把這些行為搬移到單一的地方，這樣就幫助子類(lèi)擺脫重復(fù)的不變行為的糾纏。11、迪米特法則（最少知識(shí)原則）：如果兩個(gè)類(lèi)不必彼此直接通信，那么這兩個(gè)類(lèi)就不應(yīng)當(dāng)發(fā)生直接的相互作用。如果其中一個(gè)類(lèi)需要調(diào)用另一個(gè)類(lèi)的某一個(gè)方法

5、的話，可以通過(guò)第三者轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)調(diào)用。迪米特法則首先強(qiáng)調(diào)的前提是在類(lèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，每一個(gè)類(lèi)都應(yīng)當(dāng)盡量降低成員的訪問(wèn)權(quán)限。根本思想是強(qiáng)調(diào)了類(lèi)之間的松耦合。類(lèi)之間的耦合越弱，越有利于復(fù)用，一個(gè)處在弱耦合的類(lèi)被修改，不會(huì)對(duì)有關(guān)系的類(lèi)造成波及12、外觀模式：為子系統(tǒng)中的一組接口提供一個(gè)一致的界面，此模式定義了一個(gè)高層接口，這個(gè)接口使得這一子系統(tǒng)更加容易使用首先，在設(shè)計(jì)初期階段，應(yīng)該要有意識(shí)的將不同的兩個(gè)層分離，層與層之間建立外觀facade；其次，在開(kāi)發(fā)階段，子系統(tǒng)往往因?yàn)椴粩嗟闹貥?gòu)演化而變得越來(lái)越復(fù)雜，增加外觀facade可以提供一個(gè)簡(jiǎn)單的接口，減少他們之間的依賴；第三，在維護(hù)一個(gè)遺留的大型系統(tǒng)時(shí)，可能

6、這個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)非常難以維護(hù)和擴(kuò)展。為新系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一個(gè)外觀facade類(lèi)，來(lái)提供設(shè)計(jì)粗糙或高度復(fù)雜的遺留代碼的比較清晰簡(jiǎn)單的接口，讓新系統(tǒng)與facade對(duì)象交互，facade與遺留代碼交互所有復(fù)雜的工作。13、建造者模式：將一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與它的表示分離，使用同樣的構(gòu)建過(guò)程可以創(chuàng)建不同的表示。主要是用于創(chuàng)建一些復(fù)雜的對(duì)象，這些對(duì)象內(nèi)部構(gòu)建間的建造順序通常是穩(wěn)定的，但對(duì)象外部的構(gòu)建通常面臨著復(fù)雜的變化。建造者模式的好處就是使得建造代碼與表示代碼分離，由于建造者隱藏了該產(chǎn)品是如何組裝的，所有若需要改變一個(gè)產(chǎn)品的內(nèi)部表示，只需要再定義一個(gè)具體的建造者就可以了。建造者模式是在創(chuàng)建復(fù)雜對(duì)象的算法應(yīng)該獨(dú)立于該

7、對(duì)象的組成部分以及它們的裝配方式時(shí)適用的模式。14、觀察者模式：定義了一種一對(duì)多的依賴關(guān)系，讓多個(gè)觀察者對(duì)象同時(shí)監(jiān)聽(tīng)某一個(gè)主題對(duì)象。這個(gè)主題對(duì)象在狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)通知所有的觀察者對(duì)象，使他們能夠自動(dòng)更新自己。特點(diǎn)：將一個(gè)系統(tǒng)分割成一系列相互協(xié)作的類(lèi)有一個(gè)很不好的副作用，那就是需要維護(hù)相關(guān)對(duì)象間的一致性。我們不希望為了維持一致性而使各類(lèi)緊密耦合，這樣會(huì)給維護(hù)、擴(kuò)展和重用都帶來(lái)不便使用地方：當(dāng)一個(gè)對(duì)象的改變需要同時(shí)改變其他對(duì)象，而且不知道具體有多少對(duì)象有待改變時(shí)，應(yīng)該考慮使用觀察者模式。當(dāng)一個(gè)抽象模型有兩個(gè)方面，其中一方面依賴于另一方面，這時(shí)用觀察者模式可以講這兩者封裝在獨(dú)立的對(duì)象中使他們各種獨(dú)

8、立地改變和復(fù)用。觀察者模式所做的工作就是解除耦合，讓耦合的雙方都依賴于抽象，而不是依賴于具體。從而使得各自的變化都不會(huì)影響另一邊的變化。委托就是一種引用方法的類(lèi)型。一旦為委托分配了方法，委托將與該方法具有完全相同的行為。委托方法的使用可以向其他任何方法一樣，具有參數(shù)和返回值。委托可以看作是對(duì)函數(shù)的抽象，是函數(shù)的類(lèi)，委托的實(shí)例將代表一個(gè)具體的函數(shù)15、抽象工廠模式：提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴對(duì)象的接口，而無(wú)需指定它們具體的類(lèi)好處：1、易于交換產(chǎn)品系列，由于具體工廠類(lèi)，在一個(gè)應(yīng)用中只需要再初始化的時(shí)候出現(xiàn)一次，這就使得改變一個(gè)應(yīng)用的具體工廠變得非常容易，他只需要改變具體工廠即可使用不同的產(chǎn)品

9、配置。2、讓具體的創(chuàng)建實(shí)例過(guò)程與客戶端分離，客戶端是通過(guò)他們的抽象接口操作實(shí)例，產(chǎn)品的具體類(lèi)名也被具體工廠的實(shí)現(xiàn)分離，不會(huì)出現(xiàn)在客戶代碼中。缺點(diǎn)：新增時(shí)修改比較復(fù)雜。編程方式：依賴注入（反射）。命名空間using System.Reflection可以代替簡(jiǎn)單工廠16、狀態(tài)模式：當(dāng)一個(gè)對(duì)象的內(nèi)在狀態(tài)改變時(shí)允許改變其行為，這個(gè)對(duì)象看起來(lái)像是改變了其類(lèi)。主要解決的是當(dāng)控制一個(gè)對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件表達(dá)式過(guò)于復(fù)雜時(shí)的情況。把狀態(tài)的判斷邏輯轉(zhuǎn)移到表示不同狀態(tài)的 一系列類(lèi)當(dāng)中，可以把復(fù)雜的判斷邏輯簡(jiǎn)化。好處：將特定的狀態(tài)相關(guān)的行為都放入一個(gè)對(duì)象中，由于所有與狀態(tài)相關(guān)的代碼都存在于某個(gè)ConcreteStat

10、e中，所有通過(guò)定義新的子類(lèi)可以很容易地增加新的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換。目的就是為了消除龐大的條件分支語(yǔ)句。狀態(tài)模式通過(guò)把各種狀態(tài)轉(zhuǎn)移邏輯分不到state的子類(lèi)之間，來(lái)減少相互間的依賴。使用情景：當(dāng)一個(gè)對(duì)象的行為取決于他的狀態(tài)，并且他必須在運(yùn)行時(shí)刻根據(jù)狀態(tài)改變他的行為時(shí)，就可以考慮使用狀態(tài)模式17、適配器模式：將一個(gè)類(lèi)的接口轉(zhuǎn)換成客戶希望的另外一個(gè)接口。Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的哪些類(lèi)可以一起工作。（類(lèi)適配器模式和對(duì)象適配器模式）在軟件開(kāi)發(fā)中，也就是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和行為都正確，但接口不符時(shí)，我們應(yīng)該考慮適配器，目的是使控制范圍之外的一個(gè)原有對(duì)象與某個(gè)接口匹配。適配器模式主要應(yīng)用于希

11、望復(fù)用一些現(xiàn)存的類(lèi)，但是接口又與復(fù)用環(huán)境要求不一致的情況。使用場(chǎng)景：使用一個(gè)已經(jīng)存在的類(lèi)，但如果它的接口，也就是它的方法和你的需求不相同時(shí)，就應(yīng)該考慮用適配器模式。兩個(gè)類(lèi)所做的事情相同或相似，但是具有不同的接口時(shí)需要使用它，客戶端代碼統(tǒng)一調(diào)用同一接口就行了，這樣可以更簡(jiǎn)單，更直接，更緊湊DataAdapter用作dataset和數(shù)據(jù)源之間的適配器以便檢索和保存數(shù)據(jù)。Dataadapter通過(guò)映射Fill（這更改了DataSet中的數(shù)據(jù)以便與數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)相匹配）和Update（這更改了數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)以便與DataSet中的數(shù)據(jù)相匹配）來(lái)提供這一適配器。18、備忘錄（memento）：在不破壞封

12、裝性的前提下，捕獲一個(gè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，并在該對(duì)象之外保存這個(gè)狀態(tài)。這樣以后就可以將該對(duì)象恢復(fù)到原先保存的狀態(tài)。Memento模式比較適用于功能比較復(fù)雜的，但需要維護(hù)或記錄屬性歷史的類(lèi)，或者需要保存的屬性只是眾多屬性中的一小部分時(shí)，可以根據(jù)保存的Memento信息還原到前一狀態(tài)。如果在某個(gè)系統(tǒng)中使用命令模式時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)命令的撤銷(xiāo)功能，那么命令模式可以使用備忘錄模式來(lái)存儲(chǔ)可撤銷(xiāo)操作的狀態(tài)。19、組合模式：將對(duì)象組合成樹(shù)形結(jié)構(gòu)以表示部分-整體的層次結(jié)構(gòu)。組合模式使得用戶對(duì)單個(gè)對(duì)象和組合對(duì)象的使用具有一致性。透明方式與安全方式：透明方式就是說(shuō)在Component中聲明所有用來(lái)管理子對(duì)象的方法，其中包括

13、Add、Remove等。這樣實(shí)現(xiàn)Component接口的所有子類(lèi)都具備了Add和Remove。這樣做多久好處就是葉節(jié)點(diǎn)和枝節(jié)點(diǎn)對(duì)于外界沒(méi)有區(qū)別，他們具備完全一致的行為接口。但問(wèn)題很明顯，因?yàn)長(zhǎng)eaf類(lèi)本事不具備Add()、Remove()方法的功能，所以實(shí)現(xiàn)它是沒(méi)有意義的。安全方式就是在Component接口中不去聲明Add和Remove方法，那么子類(lèi)的Leaf也就不需要去實(shí)現(xiàn)它，而是在Composite聲明所有用來(lái)管理子類(lèi)對(duì)象的方法，不過(guò)由于不夠透明，所以樹(shù)葉和樹(shù)枝類(lèi)將不具有相同的接口，客戶端的調(diào)用需要做相應(yīng)判斷，帶來(lái)了不便。組合模式使用場(chǎng)景：需求中是體現(xiàn)部分與整體層次的結(jié)構(gòu)時(shí)，希望用戶可以

14、忽略組合對(duì)象與單個(gè)對(duì)象的不同，統(tǒng)一地使用組合結(jié)構(gòu)中的所有對(duì)象時(shí)，就應(yīng)該考慮用組合模式了。好處：基本對(duì)象可以被組合成更復(fù)雜的組合對(duì)象，而這個(gè)組合對(duì)象又可以被組合，這樣不斷地遞歸下去，客戶代碼中看，任何用到基本對(duì)象的地方都可以使用組合對(duì)象了。用戶是不用關(guān)心到底是處理一個(gè)葉節(jié)點(diǎn)還是處理一個(gè)組合組件，也就不用著為定義組合而寫(xiě)一些選擇判斷語(yǔ)句了。組合模式讓客戶可以一致地使用組合結(jié)構(gòu)和單個(gè)對(duì)象。20、迭代器模式：提供一種方法順序訪問(wèn)一個(gè)聚合對(duì)象中各個(gè)元素，而又不暴露該對(duì)象的內(nèi)部表示。當(dāng)你需要訪問(wèn)一個(gè)聚集對(duì)象，而且不管這些對(duì)象時(shí)什么都需要遍歷的時(shí)候，你就應(yīng)該考慮迭代器模式。（foreach in）好處：當(dāng)你

15、需要對(duì)聚集有多種方式遍歷時(shí)，可以考慮用迭代器模式.NET的迭代器實(shí)現(xiàn)：IEumerator支持對(duì)非泛型集合的接口迭代接口迭代器（Iterator）模式就是分離了集合對(duì)象的遍歷行為，抽象出一個(gè)迭代器類(lèi)來(lái)負(fù)責(zé)，這樣既可以做到不暴露集合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，又可讓外部代碼透明地訪問(wèn)集合內(nèi)部的數(shù)據(jù)。21、單例模式：保證一個(gè)類(lèi)僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問(wèn)它的全局訪問(wèn)點(diǎn)。通常我們可以讓一個(gè)全局變量使得一個(gè)對(duì)象被訪問(wèn)，但他不能防止你實(shí)例化多個(gè)對(duì)象。一個(gè)最好的辦法就是，讓類(lèi)自身負(fù)責(zé)保存它的唯一實(shí)例。這個(gè)類(lèi)可以保存沒(méi)有其他實(shí)例可以被創(chuàng)建，并且它可以提供一個(gè)訪問(wèn)該實(shí)例的方法。單例模式因?yàn)镾ingleton類(lèi)封裝它的唯一實(shí)例

16、，這樣它可以嚴(yán)格地控制客戶怎樣訪問(wèn)它以及何時(shí)訪問(wèn)它。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是對(duì)唯一實(shí)例的受控訪問(wèn)。Lock是確保當(dāng)一個(gè)線程位于代碼的臨界區(qū)時(shí)，另一個(gè)線程不進(jìn)入臨界區(qū)。如果其他線程視圖進(jìn)入鎖定的代碼，則它將一直等待（即被阻止），直到該對(duì)象被釋放。（單鎖和雙重鎖定）C#與公共語(yǔ)言運(yùn)行庫(kù)也提供了一種靜態(tài)初始化方法，這種方法不需要開(kāi)發(fā)人員顯式地編寫(xiě)線程安全代碼，即可解決多線程環(huán)境下它是不安全的問(wèn)題（sealed和readonly）。這種靜態(tài)初始化的方式是在自己被加載時(shí)就將自己實(shí)例化，所以被形象地稱(chēng)之為餓漢式單例類(lèi)；要在第一次被引用時(shí)，才會(huì)將自己實(shí)例化，所以就被成為懶漢式單例類(lèi)。22.1、橋接模式：將抽象部分與它的

17、實(shí)現(xiàn)部分分離，使她們都可以獨(dú)立地變化。什么叫抽象與它的實(shí)現(xiàn)分離，這并不是說(shuō)，讓抽象類(lèi)與其派生類(lèi)分離，因?yàn)檫@是沒(méi)有任何意義。實(shí)現(xiàn)指的是抽象類(lèi)和它的派生類(lèi)用來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的對(duì)象實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可能有多角度分類(lèi)，每一種分類(lèi)都有可能變化，那么就把這種多角度分離出來(lái)讓它們獨(dú)立變化，減少它們之間的耦合。只要真正深入地理解了設(shè)計(jì)原則，很多設(shè)計(jì)模式其實(shí)就是原則的應(yīng)用而已，或許在不知不覺(jué)中就在使用設(shè)計(jì)模式了。對(duì)象的繼承關(guān)系是在編譯時(shí)就定義好了，所以無(wú)法運(yùn)行時(shí)改變從父類(lèi)繼承的實(shí)現(xiàn)。子類(lèi)的實(shí)現(xiàn)與它的父類(lèi)有非常緊密的依賴關(guān)系，以至于父類(lèi)實(shí)現(xiàn)中的任何變化必然會(huì)導(dǎo)致子類(lèi)發(fā)生變化。當(dāng)你需要復(fù)用子類(lèi)時(shí)，如果繼承下來(lái)的實(shí)現(xiàn)不適合解決新的問(wèn)

18、題，則父類(lèi)必須重寫(xiě)或被其他更合適的類(lèi)替換。這種依賴關(guān)系限制了靈活性并最終限制了復(fù)用性22.2合成/聚合復(fù)用原則：盡量使用合成/聚合，盡量不要使用類(lèi)繼承。聚合表示一種弱的擁有關(guān)系，體現(xiàn)的是A對(duì)象可以包含B對(duì)象，但B對(duì)象不是A對(duì)象的一部分；合成則是一種強(qiáng)的擁有關(guān)系，體現(xiàn)了嚴(yán)格的部分和整體的關(guān)系，部分和整體的生命周期一樣。好處：優(yōu)先使用對(duì)象的合成/聚合將有助于保持每個(gè)類(lèi)被封裝，并被集中在單個(gè)任務(wù)上。這樣類(lèi)和類(lèi)繼承層次會(huì)保持較小規(guī)模，并且不太可能增長(zhǎng)為不可控制的龐然大物23、命令模式：將一個(gè)請(qǐng)求封裝為一個(gè)對(duì)象，從而使你可用不同的請(qǐng)求對(duì)客戶進(jìn)行參數(shù)化；請(qǐng)求排隊(duì)或記錄請(qǐng)求日志，以及支持可撤銷(xiāo)的操作。優(yōu)點(diǎn)：

19、第一，它能較容易地設(shè)計(jì)一個(gè)命令隊(duì)列；第二，在需要的情況下，可以叫容易地將命令記入日志；第三，允許接收請(qǐng)求的一方?jīng)Q定是否要否決請(qǐng)求；第四，可以容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)請(qǐng)求的撤銷(xiāo)和重做；第五，由于加進(jìn)新的具體命令類(lèi)不影響其他的類(lèi)，因此增加新的具體命令類(lèi)很容易。最關(guān)鍵的優(yōu)點(diǎn)是命令模式把請(qǐng)求一個(gè)操作的對(duì)象與知道怎么執(zhí)行一個(gè)操作的對(duì)象分割開(kāi)敏捷開(kāi)發(fā)原則告訴我們，不要為代碼添加基于猜測(cè)的，實(shí)際不需要的功能。如果不清楚一個(gè)系統(tǒng)是否需要命令模式，一般就不要著急去實(shí)現(xiàn)他，事實(shí)上，在需要的時(shí)候通過(guò)重構(gòu)實(shí)現(xiàn)這個(gè)模式并不困難，只有在真正需要如撤銷(xiāo)/恢復(fù)操作等功能時(shí)，把原來(lái)的代碼重構(gòu)為命令模式才有意義24、職責(zé)鏈模式：使多個(gè)對(duì)象都有機(jī)會(huì)處理請(qǐng)求，從而避免請(qǐng)求的發(fā)送者和接收者之間的耦合關(guān)系。將這個(gè)對(duì)象連成一條鏈，并沿著這條鏈傳遞該請(qǐng)求，直到有一個(gè)對(duì)象處理它為止。好處：當(dāng)客戶提交一個(gè)請(qǐng)求時(shí)，請(qǐng)求時(shí)沿鏈傳遞直至有一個(gè)對(duì)象負(fù)責(zé)處理它。使得接收者和發(fā)送者都沒(méi)有對(duì)方的明確信息，且鏈