迭代器模式(Iterator Pattern)
迭代器模式是一种行为型设计模式,用于提供一种顺序访问集合对象元素的方法,而不暴露集合的内部表示。通过迭代器模式,用户可以独立于集合的实现来遍历集合。适用于需要以一致方式遍历不同类型集合的场景,分离集合的遍历逻辑和集合的实现,增强灵活性。但需注意迭代器的内存开销。
抽象工厂模式
抽象工厂模式是一种创建型设计模式,提供接口用于创建一系列相关或依赖的对象,无需指定具体类。适用于产品族的创建,确保兼容性和一致性。优点包括分离接口与实现、产品族一致性、遵循开闭原则;缺点是扩展产品种类困难、增加系统复杂性。常见应用场景包括跨平台 UI、数据库访问、游戏开发和主题风格切换。
适配器模式(Adapter Pattern)
适配器模式是一种结构型设计模式,通过将一个类的接口转换为客户期望的另一个接口,使原本接口不兼容的类可以一起工作。它包括目标接口、适配者和适配器三个核心角色。适配器模式常用于解决旧系统兼容性问题、第三方库整合和统一接口等场景。该模式有类适配器和对象适配器两种实现方式,分别通过继承和组合实现。适配器模式的优点包括提高兼容性、遵循开闭原则和灵活性高,但也存在适配器数量增加导致复杂性和可能影响性能的缺点。
代理模式(Proxy Pattern)
代理模式(Proxy Pattern)是一种设计模式,通过一个中间对象(代理)来间接访问目标对象,以控制访问权限或添加额外功能。常见的代理类型包括远程代理、虚拟代理、保护代理和智能引用代理。代理模式常用于延迟加载、权限控制、日志记录等场景,能够提高系统的灵活性和安全性。
原型模式详解
原型模式是一种创建型设计模式,通过复制已有对象来创建新对象,而非直接实例化类。这种方式特别适用于对象创建成本高或需要深复制的场景。原型模式的优点包括性能优化、简化对象创建和动态增加产品种类,但也有深浅复制问题和对克隆方法的依赖等缺点。适用于对象创建成本高、状态动态变化和避免工厂模式复杂性的场景。核心角色包括抽象原型、具体原型和客户端。
UML中类图的介绍与使用
类图是 UML 中用于展示系统静态结构的重要工具,包括类、接口及其关系。类图有助于系统可视化、团队沟通、发现设计问题、文档化系统和辅助开发工具。类图的三大元素是类、接口和关系,其中关系又细分为关联、聚合、组合、继承、实现和依赖。类图在设计模式学习和实际开发中非常重要,许多现代 IDE 都支持从类图生成代码或从代码生成类图。
单例模式详解
单例模式是一种常用的创建型设计模式,确保某个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。本文详细介绍了单例模式的定义、特点、适用场景、优缺点及实现代码(C++ 和 C#),并探讨了线程安全的实现细节和与依赖注入的结合使用。
简单工厂模式详解
简单工厂模式是一种创建型设计模式,通过工厂类决定实例化哪个具体类,降低客户端与具体类之间的耦合。其特点是封装实例化逻辑,但扩展性较弱,增加新产品需修改工厂类代码。适用于客户端需要创建不同种类的对象但不关心具体实现的场景,如日志处理、图形对象创建和支付系统等。示例代码包括 C++ 和 C# 实现。
工厂方法模式
工厂方法模式是一种创建型设计模式,定义一个创建对象的接口,但让子类决定具体实例化哪个类。该模式具有高内聚、低耦合的特点,支持动态扩展新产品类型,适用于复杂或经常变化的产品族。其主要组成部分包括抽象产品、具体产品、抽象工厂和具体工厂。工厂方法模式遵循开闭原则,新增产品无需修改现有代码,但会增加系统复杂性。
设计模式概述
设计模式是软件工程中的最佳实践,帮助开发者解决常见问题,提高代码的可重用性、可读性和可靠性。学习设计模式可以提升思维能力、标准化程序设计、增强代码质量。文章介绍了设计模式的分类(创建型、结构型、行为型)及其在流行框架中的应用,建议读者掌握SOLID原则并深入学习GoF的23种设计模式。