《Java设计模式》课件

《设计模式》Java设计模式是软件开发中反复出现的设计问题的解决方案它们提供了一种通用的方法来构建灵活、可维护和可重用代码设计模式简介可重用灵活性协作设计模式是经过验证的、可重用的解决方案设计模式提高了代码的可扩展性，并为未来设计模式为开发团队提供了共同语言，方便，帮助解决软件开发中常见的问题的修改提供了灵活性团队成员理解和协作设计模式的分类创建型模式结构型模式行为型模式关注对象的创建过程，将对象的创建与使用关注类和对象的组合，实现系统结构的优化关注对象之间的交互和职责分配，提高系统分离的灵活性和可扩展性单例模式适配器模式策略模式•••工厂模式装饰器模式状态模式•••抽象工厂模式代理模式观察者模式•••建造者模式桥接模式备忘录模式•••原型模式组合模式迭代器模式•••外观模式模板方法模式••享元模式命令模式••职责链模式•中介者模式•访问者模式•解释器模式•单例模式确保一个类只有一个实例全局访问点延迟加载单例模式确保在整个应用程序中只有一个实提供一个全局访问点来获取该实例在需要时才创建实例，避免不必要的资源消例被创建耗工厂模式定义分类12工厂模式是一种创建型设计模工厂模式主要分为三种简单式，它提供了一种创建对象的工厂模式、工厂方法模式和抽最佳实践，通过隐藏对象创建象工厂模式的细节，提高代码的可维护性和可扩展性优点应用34工厂模式能够提高代码的灵活工厂模式在Java开发中应用性和可扩展性，降低代码的耦广泛，例如创建数据库连接、合性，使代码更易于维护和修创建图形界面元素等改抽象工厂模式定义优势提供一个创建一系列相关或相互隔离具体实现，提高代码可扩展依赖对象的接口，无需指定具体性，方便更换产品族类应用场景例子需要创建多个相关对象，且需要不同的数据库，不同的UI框架，根据具体情况选择不同的产品族不同的操作系统建造者模式逐步构建复杂对象多个构建步骤建造者模式将对象的创建与表示建造者模式将复杂对象的创建分分离，使对象构建过程更加灵活解为多个步骤，每个步骤负责构可控建对象的一部分独立的构建器建造者模式定义了独立的构建器类，负责创建对象的各个部分，并最终组装完整对象原型模式创建对象使用原型对象创建新的对象，节省了创建新对象的时间和资源克隆对象原型模式使用克隆技术，复制原型对象的属性和方法，创建新的对象实例灵活性和可扩展性原型模式允许您创建任意数量的对象，并且可以轻松地修改原型对象，从而影响所有克隆对象适配器模式类适配器对象适配器应用场景通过继承目标接口，实现适配器类将原有通过组合目标接口，将原有类的方法委托给将不兼容的接口转换为兼容的接口•类的方法转换成为目标接口的方法目标接口方法实现复用已有类，而无需修改已有类•装饰器模式动态地给一个对象添加装饰类与被装饰类具有12额外的职责相同的接口通过继承和组合的方式实现功装饰类可以通过组合关系，委能扩展托被装饰类执行原始功能装饰器模式可以灵活地添加职责3可以通过组合多个装饰器来实现更复杂的功能代理模式定义类型优势应用代理模式为其他对象提供一种静态代理代理类在编译时确解耦代理与目标对象之间解远程代理用于访问远程对象代理以控制对该对象的访问定耦，可减少代码耦合动态代理代理类在运行时确增强功能代理可以为目标对虚拟代理用于延迟对象的创代理模式充当目标对象的接口定，使用反射机制实现象添加额外的功能，例如日志建，提高效率，可以控制对目标对象的访问记录或缓存，并提供额外的功能桥接模式解耦抽象和实现将抽象部分与实现部分分离，两者之间通过桥接接口进行关联，使它们可以独立地变化提高可扩展性可以轻松地添加新的抽象类或实现类，而无需修改其他代码减少继承关系通过桥接模式，可以减少继承关系的复杂性，提高代码的可维护性组合模式树形结构组合模式使用树形结构，将对象组合成树状层次允许客户端以一致的方式处理单个对象和组合对象外观模式简化接口松耦合降低复杂度

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3.123外观模式提供了一个简化的接口，隐外观模式将客户端与子系统解耦，客外观模式将复杂的子系统封装成一个藏了复杂子系统的内部实现细节，使户端无需了解子系统的内部结构，提统一的接口，简化了客户端与子系统客户端更容易使用高了系统的可维护性和可扩展性的交互，降低了系统的复杂度享元模式共享对象内部状态享元模式通过共享对象来降低内享元模式将对象分成内部状态和存消耗和提高性能，特别是当需外部状态，内部状态是可共享的要大量相同类型的对象时，而外部状态则是与具体场景相关的工厂模式应用场景享元模式通常与工厂模式一起使享元模式适用于需要大量细粒度用，以便创建和管理共享的对象对象，且这些对象中大部分是可共享的场景策略模式定义和用途实现应用场景策略模式定义了一系列算法，并将它们封装策略模式通常使用接口或抽象类来定义算法多种支付方式•起来，使它们可以相互替换它允许在运行的共同接口，然后创建不同的实现类来实现多种排序算法•时选择要使用的算法，从而使程序更加灵活不同的算法多种日志记录方式•状态模式状态模式定义状态模式允许对象在内部状态改变时改变其行为对象的行为就像是在其状态中切换观察者模式定义应用场景观察者模式定义了一种一对多的当一个对象的状态发生变化时，依赖关系，让多个观察者对象同需要通知其他对象，例如，用户时监听某一个主题对象当主题订阅了新闻网站，当有新文章发对象状态发生变化时，所有依赖布时，用户会被通知于它的观察者对象都会得到通知并自动更新优点缺点松耦合，提高代码灵活性和可扩如果观察者太多，可能会导致性展性，主题对象和观察者对象之能下降，因为主题对象需要遍历间没有直接的依赖关系所有的观察者进行通知备忘录模式备忘录模式是一种行为型模式，它允许将对象备忘录模式在需要撤销操作时非常有用，例如的状态保存到一个备忘录对象中，以便在需要在文本编辑器或图形编辑器中，用户可以撤销的时候可以恢复到以前的状态之前的操作备忘录模式还可以在进行危险操作之前保存对它在需要保存对象的状态以进行备份或复制时象的状态，以便在操作失败时可以恢复也很有用迭代器模式遍历集合解耦遍历

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2.12提供一种方法顺序访问一个聚将遍历算法与集合的实现细节合对象中的各个元素，而无需分离，提高代码的灵活性和可暴露该对象的内部表示维护性多种遍历

3.3支持不同的遍历方式，例如正向遍历、反向遍历、随机访问等模板方法模式定义算法框架抽象方法定义钩子方法扩展模板方法模式定义了一个算法的骨架，将一模板方法中定义了抽象方法，由子类具体实模板方法中可以包含钩子方法，子类可以根些步骤延迟到子类中实现现，实现不同的算法逻辑据需要选择是否重写钩子方法命令模式请求封装可撤销命令模式将请求封装成对象客户端可以将请求参数和执行逻辑命令模式可以轻松实现撤销功能只要保存命令对象，就可以随放入命令对象时撤销命令的执行解耦可扩展命令模式将请求者与执行者解耦请求者只负责发送命令，而执命令模式可以方便地扩展新的命令只需创建新的命令类，并将行者负责接收命令并执行其添加到命令列表中即可职责链模式请求处理责任划分灵活扩展职责链模式定义了请求处理对象之间的连接每个对象都负责处理特定类型的请求，无需新对象可以轻松地添加到链条中，无需修改方式请求依次沿着链条传递，直到被链条关注其他对象的责任对象之间相互独立，现有代码可以动态地改变请求处理顺序中某个对象处理责任清晰中介者模式降低耦合简化交互中介者模式通过引入一个中介者中介者模式将复杂的交互关系简对象，将多个对象之间的交互委化为对象与中介者之间的交互，托给中介者，从而降低对象之间使代码更加清晰易懂的耦合度集中控制中介者模式将交互逻辑集中到中介者对象中，方便集中管理和修改交互逻辑访问者模式结构清晰分离算法和数据结构，提高代码的可维护性灵活扩展无需修改现有类，便可添加新的操作解耦合将算法和数据结构分离，降低代码的耦合度解释器模式语法规则解释器

1.

2.12定义一种语言的文法，并将其实现解释器接口，遍历语法树表示为一个抽象语法树并执行相应的操作上下文客户端

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4.34提供解释器执行期间所需的额使用解释器对象来解析和执行外信息，例如符号表或环境变输入的语句或表达式量设计模式的六大原则单一职责原则开放封闭原则12每个类应该只有一个职责，降对扩展开放，对修改封闭通低类的复杂度，提高可维护性过接口和抽象类来实现里氏替换原则依赖倒置原则34子类可以替换父类，保证代码依赖于抽象，不要依赖于具体的稳定性和可扩展性实现提升代码的灵活性设计模式在企业应用中的案例设计模式在企业应用中发挥着至关重要的作用例如，在电子商务平台中，可以使用工厂模式来创建不同类型的产品在金融系统中，可以使用观察者模式来实现实时数据更新和通知功能设计模式可以提高代码可读性、可维护性和可扩展性，同时降低开发成本例如，在大型软件项目中，使用设计模式可以有效地管理代码复杂度，并降低维护成本设计模式发展趋势微服务架构云原生微服务架构的兴起推动了设计模式的演变微服务鼓励解耦、独云原生技术，包括容器化、无服务器计算和云平台服务，也对设立部署和灵活扩展，这促使设计模式更适合分布式环境计模式产生了影响例如，基于异步消息传递的设计模式，如观察者模式和发布-订阅云原生环境下，设计模式需要考虑可移植性、可伸缩性和弹性，模式，在微服务之间通信中发挥着重要作用例如，使用工厂模式和策略模式来封装云平台差异总结与思考设计模式应用团队协作持续学习设计模式不仅是理论知识，更需要实际应用设计模式可以提升代码可读性、可维护性，设计模式是一个不断发展的领域，需要持续通过反复练习和项目实践，才能真正掌促进团队成员之间更好地理解和协作学习新知识和实践经验，才能与时俱进握其精髓问答环节欢迎大家提出问题，关于设计模式、学习方法、实战应用等，我们都可以Java进行交流希望通过这个环节，帮助大家更好地理解和掌握设计模式现场问答环节结束后，我们还将整理收集到的问题，并进行线上答疑，持续为学习设计模式的同学提供帮助。