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设计模式 Day04 单例模式 适配器模式 组合模式

设计模式 Day04 单例模式 适配器模式 组合模式

作者: 望穿秋水小作坊 | 来源:发表于2021-02-27 09:32 被阅读0次
1. 如何判断你已经掌握了某种设计模式?(非常重要)
  • ① 这个模式的意图是什么?它解决了什么问题、什么时候可以使用它
  • ② 它是如何解决的?掌握它的结构图,记住它的关键代码
  • ③ 至少能够想到它的两个应用实例,一个生活中的,一个软件中的
  • ④ 这个模式的缺点是什么?在使用时要注意什么

一、单例模式

1. 这个模式的意图是什么?它解决了什么问题、什么时候使用它
  • 什么时候使用它:
  • ① 系统只需要一个实例对象,如系统要求提供一个唯一的序列号生成器或资源管理器,或者需要考虑资源消耗太大而只允许创建一个对象。
  • ② 客户调用类的单个实例只允许使用一个公共访问点,除了该公共访问点,不能通过其他途径访问该实例。
2. 它是如何解决的?掌握它的结构图,记住它的关键代码
  • 关键代码:
class TaskManager
{
     private static TaskManager tm = null;
     private TaskManager() {……} //初始化窗口
     public void  displayProcesses() {……} //显示进程
     public void  displayServices() {……} //显示服务
     public static TaskManager getInstance()
     {
        if (tm == null)
        {
            tm = new TaskManager();
        }
        return tm;
    }
   ……
}
3. 至少能够想到它的两个应用实例,一个软件中的,一个生活中的
  • 软件中:实现一台负载均衡的流量入口服务器
  • 生活中:电脑中的任务管理器
4. 这个模式的缺点是什么?在使用时要注意什么
  • ① 由于单例模式中没有抽象层,因此单例类的扩展很大的困难。
  • ② 单例类的职责过重,在一定程度上违背了 单一职责原则。因为单例类既充当了工厂角色,提供了工厂方法,同时又充当了产品角色,包含一些业务方法,将产品的创建和产品的本身的功能融合到一起。
  • ③ 现在很多面向对象语言(如Java、C#)的运行环境都提供了自动垃圾回收的技术,因此,如果实例化的共享对象长时间不被利用,系统会认为它是垃圾,会自动销毁并回收资源,下次利用时又将重新实例化,这将导致共享的单例对象状态的丢失。

二、适配器模式

1. 这个设计模式的意图是什么?它解决了什么问题、什么时候可以使用它
  • 什么时候使用它:
  • 将一个接口转换成客户希望的另一个接口,使接口不兼容的那些类可以一起工作。
  • 通俗来讲: 让两个无法相互调用的类,在不修改它们代码的情况下,增加一个适配器来让它们能工作起来。
2. 它是如何解决的?掌握它的结构图,记住它的关键代码
  • 结构图:

  • Target(目标抽象类): 目标抽象类定义客户所需接口,可以是一个抽象类或接口,也可以是具体类。

  • Adapter(适配器类): 适配器可以调用一个接口,作为一个转换器,对 Adaptee 和 Target 进行适配,适配器是适配器模式的核心,在对象适配器中,它通过继承 Target 并关联一个 Adaptee 对象使得二者产生联系。

  • Adaptee(适配者类): 适配者即被适配的角色,它定义了一个已经存在的接口,这个接口需要适配,适配者类一般是一个工具类,包含了客户希望使用的业务方法,在某些情况下可能没有适配者的源代码。

  • 关键代码:

class Adapter extends Target {
    private Adaptee adaptee; //维持一个对适配者对象的引用
    
    public Adapter(Adaptee adaptee) {
        this.adaptee=adaptee;
    }
    
    public void request() {
        adaptee.specificRequest(); //转发调用
    }
}
3. 至少能够想到它的两个应用实例,一个软件中的,一个生活中的
  • 软件中:比如一个 APP 承接了多个广告商,为了统一调用这些广告(适配者),就可以提供一个适配器类,这样客户就能方便的获取广告。
  • 生活中:笔记本电脑的电源适配器,就把国际统一标准的 220v 电压,转换成 40v,供给电脑使用
4. 这个模式的缺点是什么?在使用时要注意什么
  • 没啥缺点

三、组合模式

1. 这个设计模式的意图是什么?它解决了什么问题、什么时候可以使用它
  • 解决了什么问题:
  • 组合模式为处理树形结构提供了一种较为完美的解决方案,它描述了如何将容器和叶子进行递归组合,使得用户在使用时无须对它们进行区分,可以一致地对待容器和叶子。
2. 它是如何解决的?掌握它的结构图,记住它的关键代码
  • 结构图:
  • Component(抽象构件):它可以是接口或者抽象类,为叶子构件和容易构件对象声明了接口,在该角色中可以保护所有子类共有行为的声明和实现。
  • Leaf(叶子构件):它在组合结构中表示叶子节点对象,叶子节点没有子节点,它实现了抽象构件中定义的行为。
  • Composite(容器构件):它在组合结构中表示容器节点对象,容器节点保护子节点,其子节点可以是叶子节点,也可以是容器节点。
  • 核心思想:

  • 组合模式的关键是定义了一个抽象构件类,它既可以表示叶子,又可以代表容器,而客户端针对该抽象构件进行编程,无须知道它到底表示的是叶子节点还是容器,可以对其进行统一处理。

  • 关键代码:

abstract class Component {
    public abstract void add(Component c); //增加成员
    public abstract void remove(Component c); //删除成员
    public abstract Component getChild(int i); //获取成员
    public abstract void operation();  //业务方法
}
class Leaf extends Component {
    public void add(Component c) { 
        //异常处理或错误提示 
    }   
        
    public void remove(Component c) { 
        //异常处理或错误提示 
    }
    
    public Component getChild(int i) { 
        //异常处理或错误提示
        return null; 
    }
    
    public void operation() {
        //叶子构件具体业务方法的实现
    } 
}
class Composite extends Component {
    private ArrayList<Component> list = new ArrayList<Component>();
    
    public void add(Component c) {
        list.add(c);
    }
    
    public void remove(Component c) {
        list.remove(c);
    }
    
    public Component getChild(int i) {
        return (Component)list.get(i);
    }
    
    public void operation() {
        //容器构件具体业务方法的实现
        //递归调用成员构件的业务方法
        for(Object obj:list) {
            ((Component)obj).operation();
        }
    }   
}
3. 至少能够想到它的两个应用实例,一个生活中的,一个软件中的
  • 软件中:设计文件夹和文件系统
  • 生活中:公司的组织机构设计
4. 这个模式的缺点是什么?在使用时要注意什么
  • 在新增构件时很难对容器中的构件类型进行限制。有时候我们希望一个容器中只能有某些特点类型的对象,例如在某个文件夹中只能包含文本文件,使用组合模式时,不能依赖类型系统来施加这些约束,因为它们都来自于相同的抽象层,在这种情况下,必须通过运行时进行类型检查来实现,这个实现过程较为复杂。

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