设计模式——网课学习总结

2023-11-04

面向对象/设计模式七大基本原则:

  • ①单一职责原则(SRP):一个类的功能要单一,提高内聚性,方法要原子性;
  • ②开放封闭原则(OCP):对扩展性开放,对修改封闭(最重要,总纲);
  • ③里氏替换原则(LSP):子类继承父类,子类不要改变父类原有的方法,完成新的功能需添加新的方法(正方形不是长方形,企鹅鸵鸟不能成为鸟的子类);
  • ④依赖倒置原则(DIP):面向接口编程,而非面向实现编程。即B要用到A,B应当定义抽象接口,A实现这个接口。减少类间的耦合性,提高系统的稳定性;
  • ⑤接口分离原则(ISP):模块间要通过抽象接口隔离开,要为类提供尽可能小的专用接口;
  • ⑥迪米特法则:一个软件实体应当尽可能少的与其他实体发生相互作用,降低耦合度(不要跟陌生人说话);
  • ⑦合成复用原则:优先使用组合,即一个类中可以实现另一个类的对象,少用继承。
    ——里氏替换原则和组合复用原则是相辅相成的,都是开放封闭原则的实现规范。

设计模式分类

  • 创建者模式(5种):将对象的创建和使用分离
    ——单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模型;

  • 结构型模式(7种):描述如何将类和对象按照某种布局组合成更大的结构
    ——适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式

  • 行为型模式(11种):描述类或者对象之间如何相互协作去完成单个对象无法完成的任务
    ——模板方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式、访问者模式。

一、工厂模式

——包含三种模式:简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式
(1)简单工厂模式:用来生产同一等级结构中的任意产品(对于增加新的产品,需要覆盖已有代码)(适合产品不稳定);
(2)工厂方法模式:用来生产同一等级结构中的固定产品(支持增加任意产品);
(3)抽象工厂模式:围绕一个超级工厂创建其他工厂,该超级工厂又称为其他工厂的工厂(适合产品族稳定)

核心本质:

  • 实例化对象不用new,用工厂方法替代;
  • 将选择实现类,创建对象统一管理和控制。从而将调用者跟我们的实现类解耦。

1.1 简单工厂模式(静态工厂模式)

—— 一个接口,多个实现类,一个工厂类
在这里插入图片描述

public interface Car {
	void name();
}

public class Wulin implements Car {
	@Override
	public void name() {
		System.out.println("五菱宏光");
	}
}
public class Tesla implements Car {
	@Override
	public void name() {
		System.out.println("特斯拉");
	}
}

public class CarFactory {
	public static Car getCar(String car) {//返回值为Car接口
		if(car.equals("五菱宏光")) {
			return new Wulin();
		}else if(car.equals("特斯拉")) {
			return new Tesla();
		}else {
			return null;
		}
	}
}

public class Consumer {
	public static void main(String[] args) {
		//Car car = new Wuling();
		//使用工厂创建对象,而不是new
		Car car = CarFactory.getCar("五菱宏光");
		Car car2 = CarFactory.getCar("特斯拉");
		car.name();
		car2.name();
	}
}

——增加新的产品,必须改代码,不满足开闭原则。

1.2 工厂方法模式

——一个接口、一个工厂接口、X个实现类、X个工厂类
在这里插入图片描述
一个工厂接口:

public interface CarFactory {//工厂方法模式
	Car getCar();
}

X个工厂类:

public class TeslaFactory implements CarFactory {
	@Override
	public Car getCar() {
		return new Tesla();
	}
}

使用的时候,如果要加类,就先加一个相应的工厂类,然后在使用类后面直接加就行:

public class Consumer {
	public static void main(String[] args) {
		Car car1 = new WulinFactory().getCar();
		Car car2 = new TeslaFactory().getCar();
		
		car1.name();
		car2.name();
		
		Car car3 = new MoBaiFactory().getCar();
		car3.name();
	}
}

——工厂方法模式代码更多,虽然更满足开闭原则,但是变得更复杂了,一般简单工厂模式用得多。
(实际使用不一定按照规范来,而是哪个简便用哪个)

1.3 抽象工厂模式

定义:
抽象工厂模式提供了一个创建一系列相关或者相互依赖对象的接口,无需指定它们具体的类

适用场景:

  • 客户端(应用)不依赖于产品类实例如何被创建、实现细节;
  • 强调一系列相关的产品对象(属于同一产品族)一起使用创建对象需要大量的代码;
  • 提供一个产品类的库,所有产品以同样的接口出现,从而使得客户端不依赖于具体的实现。

优点:

  • 具体产品在应用层的代码隔离,无需关心创建的细节;
  • 将一个系列的产品统一到一起创建

缺点:

  • 规定了所有可能被创建的产品集合,产品族中扩展新的产品困难;
  • 增加了系统的抽象性和理解难度。

在这里插入图片描述

(1)抽象接口

package abstract1;
//手机产品接口
public interface IphoneProduct {
	void start();
	void shutdown();
	void callup();
	void sendSMS();
}

(2)工厂接口

package abstract1;
//抽象产品工厂
public interface IProductFactory {
	
		//生产手机
		IphoneProduct iphoneProduct();
		
		//生产路由器
		IRouterProduct routerProduct();
		
		//加产品可以在这里加
		//。。。
}

(3)产品族工厂

package abstract1;

public class XiaomiFactory implements IProductFactory {

	@Override
	public IphoneProduct iphoneProduct() {
		return new XiaomiPhone();
	}
	@Override
	public IRouterProduct routerProduct() {
		return new XiaomiRouter();
	}
}

package abstract1;

public class OppoFactory implements IProductFactory {

	@Override
	public IphoneProduct iphoneProduct() {
		return new OppoPhone();
	}
	@Override
	public IRouterProduct routerProduct() {
		return new OppoRouter();
	}
}

(4)具体产品类

package abstract1;

public class XiaomiPhone implements IphoneProduct {

	@Override
	public void start() {
		System.out.println("开启小米手机");
	}
	@Override
	public void shutdown() {
		System.out.println("关闭小米手机");
	}
	@Override
	public void callup() {
		System.out.println("小米手机打电话");
	}
	@Override
	public void sendSMS() {
		System.out.println("小米手机发短信");
	}

}

package abstract1;

public class XiaomiRouter implements IRouterProduct {

	@Override
	public void start() {
		System.out.println("开启小米路由器");
	}
	@Override
	public void shutdown() {
		System.out.println("关闭小米路由器");
	}
	@Override
	public void openWifi() {
		System.out.println("开启小米的wifi");
	}
	@Override
	public void setting() {
		System.out.println("小米设置");
	}
}

(5)客户使用(应用层)

package abstract1;

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("====小米系列=====");
		//小米工厂
		XiaomiFactory xiaomiFactory =  new XiaomiFactory();
		//(1)小米手机
		IphoneProduct iphoneProduct = xiaomiFactory.iphoneProduct();
		iphoneProduct.callup();
		iphoneProduct.sendSMS();
		//(2)小米路由器
		IRouterProduct iRouterProduct = xiaomiFactory.routerProduct();
		iRouterProduct.openWifi();
		System.out.println("====OPPO系列=====");
		
		//OPPO工厂
		OppoFactory oppoFactory = new OppoFactory();//只需要把工厂变一下
		//(1)OPPO手机
		iphoneProduct = oppoFactory.iphoneProduct();
		iphoneProduct.callup();
		iphoneProduct.sendSMS();
		//(2)小米路由器
		iRouterProduct = oppoFactory.routerProduct();
		iRouterProduct.openWifi();
	}
}

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