【设计模式】结构型模式

简介: 【设计模式】结构型模式

适配器模式(Adapter):将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

 

适配器模式主要解决什么问题?

通俗:需要的东西就在眼前,但是却不能使用,而短时间又无法改造它,于是我们就想办法适配他。

官方:系统的数据和行为都正确,但是接口不符合时,我们应该考虑使用适配器,目的是使控制范围之外的一个原有对象与某个接口匹配。适配器模式主要应用于希望复用的一些现存的类,但是接口又与复用环境要求不一致的情况。

 

何时使用适配器模式:

使用一个已经存在的类,如果他的接口,也就是他的方法和你的要求不相同时,就应该考虑用适配器模式。

两个类所做的事情相同或相似,但是具有不同的接口时要使用它。

在双方都不太容易修改的时候在使用适配器模式适配。

 

桥接模式(Bridge):将抽象部分与它的实现部分分离,使他们都可以独立的变化。

抽象与它的实现分离,这并不是说,让抽象类与其派生类分离,因为这没有任何意义。实现指的是抽象类和它的派生类用来实现自己的对象。

 

继承在使用时带来的麻烦:

对象的继承在编译时就定义好了,所以无法在运行时改变从父类继承的实现。子类的实现与它的父类有非常紧密的依赖关系,以至于父类实现中的任何变化必然会导致子类发生变化。当你需要复用子类时,如果继承下来的实现不适合解决新的问题,则父类必须重写或被其他更合适的类替换。这种依赖关系限制了灵活性并最终限制了复用性。

合成/聚合复用原则(CARP):尽量使用合成/聚合,尽量不要使用继承。

聚合表示一种弱的“拥有”关系,体现的是A对象可以包含B对象,但B对象不是A对象的一部分;合成则是一种强的“拥有”关系,体现了严格的部分和整体的关系,部分和整体的生命周期一样。

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合成/聚合复用原则的好处:

优先使用对象的合成/聚合将有助于你保持每个类被封装,并被集中在单个任务上。这样类和继承层会保持较小的规模,并且不太可能增长为不可控的庞然大物。

实现系统可能有多角度分类,每一种分类都有可能变化,那么就把这种多角度分离出来让他们独立变化,减少他们之间的耦合。

 

装饰模式(Decorator):动态的给一个对象添加一些额外的职责,就增加功能来说,装饰模式比生成子类更为灵活

装饰模式时利用SetComponent来对对象进行包装的。每个装饰对象的实现就和如何使用这个对象分离开了,每个装饰对象只关心自己的功能,不需要关心如何被添加到对象链当中

 

装饰模式是为已有功能动态添加更多功能的一种方式。

 

何时使用装饰模式:

当需要执行特殊行为时,客户代码就可以在运行时根据需要有选择地、按顺序的使用装饰功能包装对象了。

 

优点:

把类中的装饰功能从类中搬移去除,这样可以简化原有的类。

有效的把类的核心职责和装饰功能区分开了。而且可以去除相关类中重复的装饰逻辑

组合模式(Composite):将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。


透明方式与安全方式:

透明方式:也就是说在COmponent中声明所有用来管理子对象的方法,其中包括Add,Remove等。这样实现Component接口的所有子类都具备了Add和Remove。这样做的好处就是叶节点和枝节点对于外界没有区别,他们具备完全一致的行为接口。但问题也很明显,因为Leaf类本身不具备Add()、Remove()方法的功能,所以实现它是没有意义的。

安全方式:也就是在Component接口中不去生命Add和Remove方法,那么子类的Leaf也就不需要去实现它,而是在Composite声明所有用来管理子类对象的方法。不过由于不够透明,所以树叶和树枝类将不具有相同的接口,客户端的调用需要做相应的判断,带来了不便。

何时使用组合模式:

需求中是体现部分与整体层次的结构时,以及你希望用户可以忽略组合对象的不同,统一地使用组合结构中的所有对象时,就应该考虑组合模式了。

组合模式的好处:

1.定义了包含基本对象和层次结构。基本对象可以被组合成更复杂的组合对象,而这个组合对象又可以被组合,这样不断的递归下去,客户代码中,任何用到基本对象的地方都可以使用组合对象了。

2.用户是不用关心到底是处理一个叶节点还是处理一个组合组件,也就用不着为定义组合而写一些选择判断语句了。

3.组合模式让客户可以一致地使用组合结构和单个对象。

外观模式(Facade):为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,此模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。

何时使用外观模式:

1.在设计初期阶段,应该要有意识的将不同的两个层分离,在层与层之间建立外观Facade。

2.在开发阶段,子系统往往因为不断的重构演化而变得越来越复杂,增加外观Facade可以提供一个简单的接口,减少他们之间的依赖。

3.在维护一个遗留的大型系统是,可能这个系统已经非常难以维护和扩展了,这时可以为新系统开发一个外观Facade类,来提供设计粗糙或高度复杂的遗留代码的比较清晰的简单的接口,让新系统与Facade对象交互,Facade与遗留代码交互所有的复杂工作。

享元模式(Flyweight):运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象。


内部状态与外部状态:

内部状态:在享元对象内部并且不会随着环境改变而改变的共享部分,可以称为是享元对象的内部状态

外部状态:随环境改变而改变的、不可以共享的状态就是外部状态了

 

享元模式可以避免大量非常相似类的开销。

何时使用享元模式:

1.如果一个应用程序使用了大量的对象,而大量的这些对象造成了很大的存储开销时就应该考虑使用

2.对象的大多数状态可以是外部状态,如果删除对象的外部状态,那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象,此时可以考虑使用享元模式。

代理模式(Proxy),为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

 


应用:

1.远程代理,也就是为一个对象在不同的地址空间提供局部代表。这样可以隐藏一个对象存在于不同地址空间的事实。

2.虚拟代理,根据需要创建开销很大的对象,通过它来存放实例化需要很长时间的真实对象。

3.安全代理,用来控制真实对象访问时的权限。

4.智能指引,是指当调用真实的对象时,代理处理另外一些事。

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