《设计模式补充》课件

设计模式补充目录设计模式简介单例模式工厂模式观察者模式装饰器模式适配器模式01设计模式简介总结：设计模式是对常见问题的最佳解决方案的描述。设计模式是一种经过反复使用、验证过的解决方案，用于解决在软件设计中反复出现的问题。它提供了一种抽象级别上的模板，用于指导开发者解决特定类型的问题。设计模式的定义总结：设计模式可以提高软件的可维护性、可重用性和可扩展性。设计模式通过提供成熟的解决方案，使代码更加模块化、可复用，并且更容易理解和维护。它们有助于提高软件质量，减少维护成本，并使代码更易于扩展和适应变化。设计模式的重要性总结：设计模式可以分为创建型、结构型和行为型三种类型。创建型设计模式关注对象的创建和实例化过程；结构型设计模式关注如何组合类和对象以形成更大的结构；行为型设计模式关注对象之间的交互和职责分配。每种类型都有其特定的应用场景和优势。设计模式的分类02单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。确保某个类只有一个实例，并提供一个全局访问点，可以用于限制某些类只能创建一个对象，例如日志记录器、数据库连接等。适用于需要频繁创建和销毁同一对象的场景，可以提高性能和资源利用率。什么是单例模式在类加载时就已经完成了初始化，因此类加载比较慢，但获取对象的速度快。饿汉式在第一次调用时才进行初始化，因此类加载速度快，但获取对象的速度慢。懒汉式在懒汉式的基础上，使用双重检查锁定来确保线程安全和延迟加载。双检查锁定使用静态内部类的方式实现单例模式，可以避免懒汉式和双检查锁定的线程安全问题。静态内部类单例模式的实现方式日志记录器需要一个全局的日志记录器实例，用于记录应用程序的运行情况。数据库连接池需要一个数据库连接池实例，用于管理和复用数据库连接。系统配置管理需要一个系统配置管理实例，用于管理系统的配置信息。单例模式的应用场景03工厂模式什么是工厂模式工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中，创建对象的最佳方式是由一个专门的工厂对象来负责创建所需的对象，而客户端代码只需要关注所需要获取的对象类型，无需关心对象的具体创建过程。定义一个用于创建对象的最佳方式，将实际创建工作推迟到子类中，使得子类可以自由地选择如何创建对象。工厂方法模式提供一个用于创建相关或互相依赖对象的最佳方式，而无需指定它们具体的类。抽象工厂模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来获取该实例。单例模式工厂模式的实现方式03当需要提供一种通用的接口来创建不同类型对象时，可以使用工厂模式来实现。01当需要创建的对象种类较多，且创建过程复杂时，可以使用工厂模式来简化客户端代码。02当需要将对象的创建和使用分离时，可以使用工厂模式来降低耦合度，提高代码的可维护性和可扩展性。工厂模式的应用场景04观察者模式观察者模式是一种行为设计模式，它定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。当主题对象状态发生变化时，会通知所有依赖它的观察者对象，使它们能够自动更新。观察者模式是一种对象行为型模式，它提供了一种构建松耦合系统的设计方法，使得系统中的对象可以在不直接引用彼此的情况下进行通信。什么是观察者模式实现具体观察者类具体观察者类实现了观察者接口，并实现了更新方法。在更新方法中，具体观察者类可以根据主题发出的通知来更新自身的状态。定义主题接口主题接口定义了添加、删除观察者以及通知观察者的方法。实现主题类主题类负责维护观察者列表，并实现主题接口中定义的方法。当主题的状态发生变化时，主题类会调用通知方法，将状态变化通知给所有观察者。实现观察者接口观察者接口定义了更新方法，用于接收主题发出的通知并更新自身的状态。观察者模式的实现方式事件处理系统在事件处理系统中，可以应用观察者模式。事件源对象作为主题，事件监听器作为观察者，当事件发生时，事件源对象会通知所有注册的事件监听器，监听器根据事件类型进行相应的处理。新闻发布系统在新闻发布系统中，可以应用观察者模式。新闻发布者作为主题，订阅者作为观察者。当有新的新闻发布时，新闻发布者会通知所有订阅者，订阅者收到通知后可以获取最新的新闻内容。博客系统在博客系统中，可以应用观察者模式。博客作者作为主题，关注者作为观察者。当博客作者发布新的文章时，博客系统会通知所有关注该作者的用户，用户收到通知后可以查看最新的文章内容。观察者模式的应用场景05装饰器模式什么是装饰器模式01装饰器模式是一种设计模式，它提供了一种动态地给一个对象添加职责的方式。02它可以在运行时动态地给对象添加新的行为或状态，而无需修改其类的结构。通过使用装饰器模式，可以在不改变对象本身的情况下，为其增加新的功能或行为。03使用时，可以将具体组件对象传递给装饰器对象，通过装饰器对象来调用具体组件对象的方法，实现动态地添加行为或状态。在装饰器类中，可以重写或扩展抽象组件类中的方法，以添加新的行为或状态。创建一个装饰器类，继承抽象组件类，并实现其中的方法。创建一个抽象组件类，定义需要实现的方法。创建一个具体组件类，继承抽象组件类并实现其中的方法。装饰器模式的实现方式需要动态地给对象添加行为或状态时。需要对同一个对象进行多次装饰时。需要使用到继承时，可以考虑使用装饰器模式来替代继承。装饰器模式的应用场景06适配器模式适配器模式主要应用于系统集成、老旧系统升级、不同系统间数据传输等场景。适配器模式是一种结构型设计模式，用于将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口，从而使原本由于接口不兼容而无法协同工作的类能够一起工作。它主要用于解决两个不兼容的类之间的通信问题，使得原本由于接口不兼容而无法协同工作的类能够一起工作。什么是适配器模式输入标题02010403适配器模式的实现方式适配器模式可以通过继承、组合和装饰器的方式实现。在装饰器方式中，适配器类实现目标接口，同时包含一个被适配者的实例，通过调用被适配者的方法实现目标接口中的方法。在组合方式中，适配器类包含一个被适配者的实例，通过调用被适配者的方法实现目标接口中的方法。在继承方式中，适配器类继承自目标接口，实现目标接口中的方法，同时将适配器的实现与被适配者进行关联。当需要将一个类的数据转换成另一个类的数据时，可以使用适配器模式。例如，将一个类的数据转换成另一个类的数据格式。数据转换场景当需要将两个不兼容的系统集成在一起时，可以使用适配器模