编程知识 cdmana.com

Android 设计模式入门到精通:GoF23总结篇

目录

一、创建型模式

1、单例模式(Singleton Pattern):

2.1、简单工厂方法:

2.2、工厂方法(Factory Pattern)

3、抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)

4、原型模式(Prototype Pattern)

5、建造者模式:

二、结构型模式

6、代理模式:

7、享元模式:

8、适配器模式(Adapter Pattern)

9、装饰者模式(Decorator Pattern)

10、外观模式(Facade Pattern,门面模式)

11、组合模式(Composite Pattern)

12、桥接模式(Bridge Pattern,桥梁模式)

三、关系型模式

13、状态模式(State Pattern)

14、命令模式(Command Pattern)

15、模板方法模式(Template Method)

16、迭代器模式(Iterator Pattern)

17、策略模式(Strategy Pattern)

18、观察者模式(Observer Pattern)

19、责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)

20、解释器模式(Interpreter Pattern)

21、备忘录模式(Memento Pattern)

22、访问者模式(Visitor Pattern)

23、中介者模式(Mediator Pattern)


一、创建型模式

共五种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

简单工厂&工厂方法&抽象工厂模式的区别:

• 简单工厂

• 工厂方法

• 抽象工厂模式

 

1、单例模式(Singleton Pattern):

Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it. 确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。

java: #

android: #

开发实践:public static getInstance(){}

 

 

2.1、简单工厂方法:

--TODO

开发实践:针对接口编程(IDownload ) +依据参数决定 创建特定下载类型的派生类对象

public static IDownload createDownloadImpl(int dltype){}

 

2.2、工厂方法(Factory Pattern)

--TODO

Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class toinstantiate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

java:

• java.lang.Object#toString() (在其子类中可以覆盖该方法)

• java.lang.Class#newInstance() 借助Class对象,对象实例化

• java.lang.Integer#valueOf()

• java.lang.Class#forName() 依据类名,创建其Class对象

• java.lang.reflect.Array#newInstance() 借助Class 对象,实例化数组对象

android: #

 

3、抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)

--TODO

Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes.为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口,而且无需指定它们的具体类。

java:

• java.util.Arrays#asList() ??

android: #

开发实践:

 

4、原型模式(Prototype Pattern)

--TODO

Specify the kinds of objects to create using a prototypical instance,and create new objects by copying this prototype.用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

优点:原型模式是在内存二进制流的拷贝,要比直接new一个对象性能好很多,特别是要在一个循环体内产生大量对象时,原型模式可以更好地提现特点。

缺点:构造函数不会被执行。

java: #

android:

Bitmap.copy(Config):(??)

比如我们需要一张Bitmap的几种不同格式:ARGB_8888、RGB_565、ARGB_4444、ALAPHA_8等。那我们就可以先创建一个ARGB_8888的Bitmap作为原型,在它的基础上,通过调用Bitmap.copy(Config)来创建出其它几种格式的Bitmap。

开发实践:#

 

5、建造者模式:

--比如AlertDialog.Builder()

Separate the construction of a complex object from its representation so that the sameconstruction process can create different representations.将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

java: java.lang.StringBuilder#append()

android: AlertDialog.Builder

开发实践:Retrofit&OkHttpClient的对象构建

 

二、结构型模式

共七种:代理模式、享元模式、适配器模式、装饰器模式、外观模式、桥接模式、组合模式。其中对象的适配器模式是各种模式的起源,我们看下面的图:

 

适配器&外观&装饰者的区别:

• 适配器模式的意图:是改变接口以符合client的期望。

• 外观模式的意图:是提供复杂子系统的一个简化接口,让接口更简单。

• 装饰者模式的意图:是不改变接口,但加入新的行为和责任。

 

6、代理模式:

Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it. 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

优点:代理类包装了代理类,以控制对此对象的访问;用户不需要了解被代理类的技术实现细节。

java: • java.lang.reflect.Proxy

android:

开发实践:所有的AIDL都一个代理模式的例子。假设一个Activity A去绑定一个Service S,那么A调用S中的每一个方法其实都是通过系统的Binder机制的中转,然后调用S中的对应方法来做到的。Binder机制就起到了代理的作用。

 

 

7、享元模式:

--比如Integer#valueOf()

Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently. 使用共享对象可有效地支持大量的细粒度对象。

优点:代理类包装了代理类,以控制对此对象的访问;用户不需要了解被代理类的技术实现细节。

java:

• java.lang.reflect.Proxy

• java.lang.Integer#valueOf(int)

android:

Message.obtainMessage():通过重用Message对象来避免大量的Message对象被频繁的创建和销毁。

开发实践:#

 

 

8、适配器模式(Adapter Pattern)

Convert the interface of a class into another interface clients expect. Adapter lets classes work together that couldn't otherwise because of incompatible interface. 适配器将一个类的接口转换成客户端所期待的另一种接口,让原本因为接口不匹配而无法在一起工作的两个类能在一起工作。

优点:#

java:

android:

ListView或GridView的Adapter

TelecomAdapter (InCallUI->Telecom 之间apis转换)

开发实践:#

 

 

9、装饰者模式(Decorator Pattern)

Attach additional responsibilities to an object dynamically keeping the same interface. Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extending functionality. 动态地将责任附加到对象上。若要扩展功能,装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案。能够在不修改任何底层代码的情况下,给你的或别人的对象赋予新的职责。

优点:

a. 组件和装饰者可以独立发展,而不互相耦合;

b. 是继承关系的一个替代方案。若使用继承时子类非常多,会导致类爆炸,可用装饰者模式。--使用组合而非继承,可以在运行时动态地进行扩展;

c. 可以动态地扩展一个实现类的功能。如要增加新的修饰条件,增加一个ConcreteDecorator即可。

缺点:多层的装饰是比较复杂。

java:

android:

ListView或GridView的Adapter

TelecomAdapter (InCallUI->Telecom 之间apis转换)

开发实践:#

 

 

10、外观模式(Facade Pattern,门面模式)

--比如电视遥控器(集成各子模块的操作)

Facade Pattern: Provide a unified interface to a set of interfaces in a subsystem. Facade defines a higher-level interface that makes the subsystem easier to use. 外观模式:为子系统中的一组接口提供一个统一的入口。外观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。 

优点:

a. 简化了复杂的接口,客户端只需与外观交流,而无需知道具体的子系统组件;符合 迪米特法则(最少知识原则)。

b. 还将客户从组件的子系统中解耦,例如若组件升级,只需要修改外观代码即可,无需修改客户端代码。

java: #

android: #

开发实践:#

 

11、组合模式(Composite Pattern)

--比如File(同时表示文件+文件夹 树目录结构)

Composite Pattern (又叫 部分-整体模式,Part-Whole), composite objects into tree structures to represent part-whole hierarchies. Composite lets clients treat individual objects and compositions of objects uniformly. 将对象组合成树形结构来表现“部分-整体”的层次结构,使客户以一致的方式来处理单个(叶子节点)对象和组合(树枝节点)对象。 

优点:

a. 叶子节点(单个对象)、树枝节点(组合对象)对用户透明;即可以将相同的操作应用在组合对象和单个对象上。

b. 高层模块调用简单;局部和整体对调用者来说没有任何区别。

c. 节点增加自由。

缺点:组合模式以牺牲单一职责原则来换取透明性:同一个节点既负责“组合方法”、又负责“操作方法”

java:

•java.util.Map#putAll(Map)

•java.util.List#addAll(Collection) ??

•java.util.Set#addAll(Collection)

android: #

开发实践:#

 

12、桥接模式(Bridge Pattern,桥梁模式)

--比如JDBC驱动器

Decouple an abstraction from its implementation so that the two can vary independently. 将抽象和实现解耦,使得两者可以独立的变化。

相关概念:

JDBC(Java DataBase Connectivity):是Java和数据库之间的一个桥梁,是一个规范而不是一个实现,能够执行SQL语句。它由一组用Java语言编写的类和接口组成。各种不同类型的数据库都有相应的实现。

 

 

优点:

• 把抽象部分和具体部分分离开来,从而使得抽象部分和具体部分都可以独立地扩展。

• 对于应用程序而言,只要选用不同的驱动,就可以让程序操作不同的数据库,而无需更改应用程序,从而实现在不同的数据库上移植;对于驱动程序而言,为数据库实现不同的驱动程序,并不会影响应用程序。

缺点:组合模式以牺牲单一职责原则来换取透明性:同一个节点既负责“组合方法”、又负责“操作方法”

java:

• AWT (提供了抽象层映射于实际的操作系统)

•JDBC

android: #

开发实践:#

 

 

三、关系型模式

关系型模式,共十一种:状态模式、命令模式、模板方法模式、迭代器模式、策略模式、观察者模式、责任链模式、解释器模式、备忘录模式、访问者模式、中介者模式。

13、状态模式(State Pattern)

--比如StateMachine状态机功能

Allow an object to alter its behavior when its internal state changes. The object will appear to change its class.

状态模式允许对象在其内部状态改变时改变其它的行为,对象看起来好像修改了它的类。

优点:

a. 结构清晰;避免了过多的条件语句

b. 体现了开闭原则、单一职责原则;每个状态都是一个子类,增加状态的话 只要增加一个子类即可。

c. 封装性好;状态的变换 放到类的内部实现

缺点:新增一个state时,需要新增一个子类,state子类很多。

java: #

android:

View.onVisibilityChanged方法:就是提供了一个状态模式的实现,允许在View的visibility发生改变时,引发执行onVisibilityChanged方法中的动作。(状态发生改变时,行为改变。)

 

开发实践:#

 

14、命令模式(Command Pattern)

--比如:任务Runnable.run和Callable.call()

Encapsulate a request as an object, thereby letting you parameterize clients with different requests, queue or log requests, and support undoable operations.

将请求封装成对象,以便使用不同的请求、队列、或日志将客户端参数化,同时提供可撤销功能。

优点:

a. 解耦:Invoker和Receiver完全解耦,不需要直接沟通。Command对象中封装了Receiver,及其要做的事情。

b. 可扩展:日后增加新的Command子类,即可增加新功能。

c. 可结合其他模式,例如责任链模式、模板方法模式。

缺点:Command子类可能会非常多。(可结合模板方法模式解决)

java:

• java.lang.Runnable

• javax.swing.Action

android: #

开发实践:#

 

15、模板方法模式(Template Method)

--比如Android AsyncTask.doInBackground() 

Define the skeleton of an algorithm in an operation, deferring some steps to subclasses. Template Method lets subclasses define certain steps of an algorithm without changing the algorithm's structure. 

模板方法模式在一个方法中定义一个算法的骨架,而将一些步骤的实现延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法中某些步骤的具体实现。

优点:#

缺点:#

java:

•java.io.InputStream|OutputStream|Reader|Writer的所有非抽象方法(算法骨架)

•java.util.AbstractList|AbstractSet|AbstractMap的所有非抽象方法(算法骨架)

android: #

开发实践:#

 

16、迭代器模式(Iterator Pattern)

--比如自定义遍历容器 implements Iterator

Provide a way to access the elements of an aggregate object sequentially without exposing its underlying representation.

迭代器模式提供了一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又不暴露该对象的内部表示。

优点:#

缺点:#

java:

• java.util.Iterator

• java.util.Enumeration

android: #

开发实践:

迭代器使用规则:

• 自行实现可遍历容器时:建议只implements Iterator(实现Collection则代码逻辑较复杂);

• 使用Java内置容器时:建议针对Collection接口编程。

 

17、策略模式(Strategy Pattern)

--比如:依赖注入场景(举例:自行实现Comparator.compare()比较策略,再调用容器.sort()算法实现定制排序)

Define a family of algorithms,encapsulate each one,and make them interchangeable.

定义一组算法,将每个算法都封装起来,并且使它们之间可以互换。

优点:#

缺点:#

java:

• java.util.Comparator#compare()

• Java.util.List:

定义了增(add)、删(remove)、改(set)、查(indexOf)策略,至于实现这个策略的ArrayList、LinkedList等类,只是在具体实现时采用了不同的算法。但因为它们策略一样,不考虑速度的情况下,使用时完全可以互相替换使用。

android: #

 

18、观察者模式(Observer Pattern)

--比如:--注册&注销监听

Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state,all itsdependents are notified and updated automatically。定义对象间一种一对多的依赖关系,使得每当一个对象改变状态,则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。

观察者模式是对象的行为模式,又叫发布-订阅(publish/subscribe)模式,模型-视图(moder/view)模式,源-监听器(source/listener)模式或从属者(dependent)模式。

 

相关概念:监听Listener&回调Callback的区别:

•监听Listener:动态注册addListener() & removeListener(),维护监听ArrayList数组或列表。

•回调Callback:方法调用时,传入callback para,由执行方决定callback的触发条件。

 

优点:#

缺点:#

java: #

android:#

 

19、责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)

--比如:AI语义识别(采用多个场景parse过滤链机制)

Avoid coupling the sender of a request to its receiver by giving more than one object a chance to handle the request.Chain the receiving objects and pass the request along the chain until an object handles it.

使多个对象有机会处理请求,从而避免了请求的发送者和接收者之间的耦合关系 。将这些对象连成一个链,并沿着这条链传递请求,直到有对象处理它为止。

优点:#

缺点:#

java:

• javax.servlet.Filter#doFilter()

android: #

 

 

20、解释器模式(Interpreter Pattern)

--比如Date和Time格式化显示功能

Given a language, define a representation for its grammar along with an interpreter that uses the representation to interpret sentences int the language.

给定一门语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,该解释器使用该表示来解释语言中的句子。

优点:#

缺点:不要在for循环中使用到备忘录模式,会产生大量的数据。

java:

• java.util.Pattern

• java.text.Normalizer

• java.text.Format

android:

•Parcelable

 

 

21、备忘录模式(Memento Pattern)

--比如:序列化Serializable和Parcelable

Without violating encapsulation, capture and externalize an object’s internal state so that the object can be restored to this state later.

在不破坏封装的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态,这样以后就可将该对象恢复到原来保存的状态。

优点:#

缺点:不要在for循环中使用到备忘录模式,会产生大量的数据。

java:

•java.util.Date

•java.io.Serializable

•javax.faces.component.StateHolder

android:

•Parcelable

 

 

22、访问者模式(Visitor Pattern)

Represent an operation to be performed on the elements of an object structure.Visitor lets you define a new operation without changing the classes of the elements on which it operates.

封装一些作用于某种数据结构中的各种元素,它可以在不改变数据结构的前提下定义作用于这些元素的新的操作。

优点:#

缺点:#

java: #

android:#

 

 

23、中介者模式(Mediator Pattern)

--比如:MVC(C相当于中介者,减少了M和V之间的耦合)。

Define an object that encapsulates how a set of objects interact. Mediator promotes loose couping by keeping objects from referring to each other explicitly, and it lets you vary their interaction independently.

用一个中介对象封装一系列的对象交互,中介者使各对象不需要显示的相互作用,从而使其耦合松散,而且可以独立的改变它们之间的交互。

优点:中介者让各个系统之间可以独立,同时又可以交互。

缺点:#

java: #

android:#

 

版权声明
本文为[架构师训练营]所创,转载请带上原文链接,感谢
https://cbk419323.blog.csdn.net/article/details/104171307

Scroll to Top