《大话设计模式》学习笔记

《大话设计模式》学习笔记，建议阅读原版图书学习

必备知识： 面向对象基础

1 对象是一个自包含的实体，用一组可识别的特性和行为来标识；类就是具有相同的属性和功能的对象的抽象的集合；

‘class’是表示定义类的关键字。

实例化就是创建对象的过程，使用new关键字来创建。

构造方法，又叫构造函数，其实就是对类进行初始化。构造方法与类同名，无返回值，也不需要void，在new时候调用。

所有类都有构造方法，如果你不编码则系统默认生成空的构造方法，若你有定义的构造方法，那么默认的构造方法就会失效了。

2 方法重载提供了创建同名的多个方法的能力，但这些方法需使用不同的参数类型。

方法重载时，两个方法必须要方法名相同，但参数类型或个数必须要有所不同。方法重载可在不改变原方法的基础上，新增功能。

3 public表示它所修饰的类成员可以允许其他任何类来访问，俗称公有的。而private表示只允许同一个类中的成员访问，其他类包括它的子类无法访问，俗称私有的。通常字段都是private，即私有的变量，而属性都是public，即公有的变量。属性有两个方法get和set。

一般无需要对外界公开的方法都应该设置其修饰符为private（私有）。

4 封装有很多好处，第一、良好的封装能够减少耦合。第二、类内部的实现可以自由地修改。第三、类具有清晰的对外接口。

5 继承的工作方式是，定义父类和子类，或叫做基类和派生类，其中子类继承父类的所有特性。子类不但继承了父类的所有特性，还可以定义新的特性。

如果子类继承于父类，第一、子类拥有父类非private的属性和功能；第二、子类具有自己的属性和功能，即子类可以扩展父类没有的属性和功能；第三、子类还可以以自己的方式实现父类的功能（方法重写）注意跟重载的不同。

继承使得所有子类公共的部分都放在了父类，使得代码得到了共享，这就避免了重复，另外，继承可使得修改或扩展继承而来的实现都较为容易。

继承是有缺点的，那就是父类变，则子类不得不变。继承会破坏包装，父类实现细节暴露给子类。继承显然是一种类与类之间强耦合的关系。

6 多态表示不同的对象可以执行相同的动作，但要通过它们自己的实现代码来执行。为了使子类的实例完全接替来自父类的类成员，父类必须将该成员声明为虚拟的。这是通过在该成员的返回类型之前添加virtual关键字来实现。子类可以选择使用override关键字，将父类实现替换为它自己的实现，这就是方法重写Override，或者叫做方法覆写。

虚方法是按照其运行时类型而非编译时类型进行动态绑定调用的。

没有学过设计模式，那么对多态、乃至对面向对象的理解多半都是肤浅和片面的。

7 C#允许把类和方法声明为abstract，即抽象类和抽象方法。在一个以继承关系形成的等级结构里面，树叶节点应当是具体类，而树枝节点均应当是抽象类。

8 接口是把隐式公共方法和属性组合起来，以封装特定功能的一个集合。一旦类实现了接口，类就可以支持接口所指定的所有属性和成员。声明接口在语法上与声明抽象类完全相同，但不允许提供接口中任何成员的执行方式。实现接口的类就必须要实现接口中的所有方法和属性。

9 第一，类是对对象的抽象；抽象类是对类的抽象；接口是对行为的抽象。第二，如果行为跨越不同类的对象，可使用接口；对于一些相似的类对象，用继承抽象类。第三，从设计角度讲，抽象类是从子类中发现了公共的东西，泛化出父类，然后子类继承父类，而接口是根本不知子类的存在，方法如何实现还不确认，预先定义。抽象类是自底而上抽象出来的，而接口则是自顶向下设计出来的。

10 集合ArrayList相比数组，可以根据使用大小按需动态增加，不用受事先设置其大小的控制。还有就是可以随意地添加、插入或移除某一范围元素，比数组要方便。但相对于简单的赋值而言，装箱和拆箱过程需要进行大量的计算。

11 泛型是具有占位符（类型参数）的类、结构、接口和方法，这些占位符是类、结构、接口和方法所存储或使用的一个或多个类型的占位符。泛型集合类可以将类型参数用作它所存储的对象的类型的占位符；类型参数作为其字段的类型和其方法的参数类型出现。通常情况下，都建议使用泛型集合，因为这样可以获得类型安全的直接优点而不需要从基集合类型派生并实现类型特定的成员。使用泛型时不必对元素进行装箱。

12 委托是对函数的封装，可以当作给方法的特征指定一个名称。而事件则是委托的一种特殊形式，当发生有意义的事情时，事件对象处理通知过程。

正文部分

一 简单工厂模式

1 通过这些模式让你找到“封装变化”、“对象间松散耦合”、“针对接口编程”的感觉，从而设计出易维护、易扩展、易复用、灵活性好的程序。设计模式，就是面向对象编程思维的体操。

2 通过封装、继承、多态把程序的耦合度降低。用设计模式使得程序更加的灵活，容易修改，并且易于复用。有人说初级程序员的工作就是Ctrl+C和Ctrl+V，这其实是非常不好的编码习惯，因为当你的代码中重复的代码多到一定程度，维护的时候，可能就是一场灾难。

3 只需要输入运算符号，工厂就实例化出合适的对象，通过多态，返回父类的方式实现了计算器的结果。

二 策略模式

1 策略模式（Strategy）：它定义了算法家族，分别封装起来，让它们之间可以互相替换，此模式让算法的变化，不会影响到使用算法的客户。封装变化点是我们面向对象的一种很重要的思维方式。

2 策略模式是一种定义一系列算法的方法，从概念上来看，所有这些算法完成的都是相同的工作，只是实现不同，它可以以相同的方式调用所有的算法，减少了各种算法类与使用算法类之间的耦合。

三 单一职责原则

1 就一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因

2 如果一个类承担的职责过多，就等于把这些职责耦合在一起，一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类完成其他职责的能力。这种耦合会导致脆弱的设计，当变化发生时，设计会遭受到意想不到的破坏

四 开放封闭原则

1 开放-封闭原则，是说软件实体（类、模块、函数等等）应该可以扩展，但是不可修改。

2 等到变化发生时立即采取行动。

3 面对需求，对程序的改动是通过增加新代码进行的，而不是更改现有的代码

4 开放-封闭原则是面向对象设计的核心所在。遵循这个原则可以带来面向对象技术所声称的巨大好处，也就是可维护、可扩展、可复用、灵活性好。

五 依赖倒转原则

1 强内聚、松耦合

2 抽象不应该依赖细节，细节应该依赖于抽象，这话绕口，说白了，就是要针对接口编程，不要对实现编程

3 高层模块不应该依赖低层模块。两个都应该依赖抽象。抽象不应该依赖细节。细节应该依赖抽象。

4 里氏代换原则（LSP）：子类型必须能够替换掉它们的父类型。

5 赖倒转其实可以说是面向对象设计的标志，用哪种语言来编写程序不重要，如果编写时考虑的都是如何针对抽象编程而不是针对细节编程，即程序中所有的依赖关系都是终止于抽象类或者接口，那就是面向对象的设计，反之那就是过程化的设计。

六 装饰模式

1 装饰模式（Decorator），动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰模式比生成子类更为灵活。

2 这些新加入的东西仅仅是为了满足一些只在某种特定情况下才会执行的特殊行为的需要。而装饰模式却提供了一个非常好的解决方案。

3 装饰模式的优点我总结下来就是，把类中的装饰功能从类中搬移去除，这样可以简化原有的类。有效地把类的核心职责和装饰功能区分开了。而且可以去除相关类中重复的装饰逻辑。

七 代理模式

1 代理模式（Proxy），为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

2 第一远程代理，也就是为一个对象在不同的地址空间提供局部代表。这样可以隐藏一个对象存在于不同地址空间的事实。

第二虚拟代理，是根据需要创建开销很大的对象。通过它来存放实例化需要很长时间的真实对象。

第三安全代理，用来控制真实对象访问时的权限。

代理模式其实就是在访问对象时引入一定程度的间接性，因为这种间接性，可以附加多种用途

八 工厂方法模式

1 简单工厂模式的最大优点在于工厂类中包含了必要的逻辑判断，根据客户端的选择条件动态实例化相关的类，对于客户端来说，去除了与具体产品的依赖。

2 工厂方法模式（Factory Method），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。一个简单工厂模式的工厂类，变成了一个工厂抽象接口和多个具体生成对象的工厂。

3 工厂方法克服了简单工厂违背开放-封闭原则的缺点，又保持了封装对象创建过程的优点。

九 原型模式

1 原型模式（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。原型模式其实就是从一个对象再创建另外一个可定制的对象，而且不需知道任何创建的细节。

2 注意浅复制与深复制

十 模板方法

1 当我们要完成在某一细节层次一致的一个过程或一系列步骤，但其个别步骤在更详细的层次上的实现可能不同时，我们通常考虑用模板方法模式来处理。

2 模板方法模式，定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。模板方法模式是很常用的模式，对继承和多态玩得好的人几乎都会在继承体系中多多少少用到它。

十一 迪米特法则

1 迪米特法则（LoD），如果两个类不必彼此直接通信，那么这两个类就不应当发生直接的相互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话，可以通过第三者转发这个调用。

2 迪米特法则首先强调的前提是在类的结构设计上，每一个类都应当尽量降低成员的访问权限

十二 外观模式

1 外观模式（Facade），为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，此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。

2 在设计初期阶段，应该要有意识的将不同的两个层分离。在开发阶段，增加外观Facade可以提供一个简单的接口，减少它们之间的依赖；三，在维护一个遗留的大型系统时，可以为新系统开发一个外观Facade类，来提供设计粗糙或高度复杂的遗留代码的比较清晰简单的接口

十三 建造者模式

1 建造者模式（Builder），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。

2 建造者模式中一个很重要的类，指挥者（Director），用它来控制建造过程，也用它来隔离用户与建造过程的关联。

3 建造者模式是在当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时适用的模式

十四 观察者模式

1 观察者模式又叫做发布-订阅（Publish/Subscribe）模式。观察者模式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。这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。

2 我们不希望为了维持一致性而使各类紧密耦合，这样会给维护、扩展和重用都带来不便。Subject发出通知时并不需要知道谁是它的观察者，也就是说，具体观察者是谁，它根本不需要知道。而任何一个具体观察者不知道也不需要知道其他观察者的存在。

十五 抽象工厂模式

1 工厂方法模式是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。

2 抽象工厂模式（Abstract Factory），提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

3 依赖注入（DependencyInjection）

反射技术看起来很玄乎，其实实际用起来不算难。它的格式是Assembly.Load("程序集名称").CreateInstance("命名空间.类名称")

4 准确地说，是将程序由编译时转为运行时。由于‘CreateInstance("抽象工厂模式.SqlserverUser")’中的字符串是可以写成变量的，而变量的值到底是SQL Server，还是Access，完全可以由事先的那个db变量来决定。所以就去除了switch判断的麻烦。

5 所有在用简单工厂的地方，都可以考虑用反射技术来去除switch或if，解除分支判断带来的耦合。

十六 状态模式

1 方法如果过长其实极有可能是有坏味道了

2 状态模式（State），当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类。

3 状态模式主要解决的是当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时的情况。把状态的判断逻辑转移到表示不同状态的一系列类当中，可以把复杂的判断逻辑简化

4 状态模式的好处是将与特定状态相关的行为局部化，并且将不同状态的行为分割开来

十七 适配器模式

1 适配器模式（Adapter），将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

2 接口不相同时，首先不应该考虑用适配器，而是应该考虑通过重构统一接口。

十八 备忘录模式

1 备忘录（Memento）：在不破坏封装性的前提下，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先保存的状态。

2 当角色的状态改变的时候，有可能这个状态无效，这时候就可以使用暂时存储起来的备忘录将状态复原

十九 组合模式

1 组合模式（Composite），将对象组合成树形结构以表示‘部分-整体’的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

2 需求中是体现部分与整体层次的结构时，以及你希望用户可以忽略组合对象与单个对象的不同，统一地使用组合结构中的所有对象时，就应该考虑用组合模式了

二十 迭代器模式

1 迭代器模式（Iterator），提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。

2 当你需要访问一个聚集对象，而且不管这些对象是什么都需要遍历的时候，你就应该考虑用迭代器模式。另外你需要对聚集有多种方式遍历时，可以考虑用迭代器模式。

3 迭代器（Iterator）模式就是分离了集合对象的遍历行为，抽象出一个迭代器类来负责，这样既可以做到不暴露集合的内部结构，又可让外部代码透明地访问集合内部的数据。

二十一 单例模式

1 单例模式（Singleton），保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。[通常我们可以让一个全局变量使得一个对象被访问，但它不能防止你实例化多个对象。一个最好的办法就是，让类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法。

2 单例类是有状态的。

3 lock是确保当一个线程位于代码的临界区时，另一个线程不进入临界区。如果其他线程试图进入锁定的代码，则它将一直等待（即被阻止），直到该对象被释放。

4 静态初始化的方式是在自己被加载时就将自己实例化，所以被形象地称之为饿汉式单例类，原先的单例模式处理方式是要在第一次被引用时才会将自己实例化，所以就被称为懒汉式单例类。

二十二 桥接模式

1 在面向对象设计中，我们还有一个很重要的设计原则，那就是合成／聚合复用原则。即优先使用对象合成／聚合，而不是类继承。

2 在发现我们需要多角度去分类实现对象，而只用继承会造成大量的类增加，不能满足开放-封闭原则时，就应该要考虑用桥接模式了。

二十三 命令模式

1 命令模式（Command），将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

2 一，它能较容易地设计一个命令队列；第二，在需要的情况下，可以较容易地将命令记入日志；第三，允许接收请求的一方决定是否要否决请求。还有就是第四，可以容易地实现对请求的撤销和重做；第五，由于加进新的具体命令类不影响其他的类，因此增加新的具体命令类很容易。其实还有最关键的优点就是命令模式把请求一个操作的对象与知道怎么执行一个操作的对象分割开。

3 敏捷开发原则告诉我们，不要为代码添加基于猜测的、实际不需要的功能。

二十四 职责链模式

1 职责链模式（Chain of Responsibility）：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这个对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。

2 职责链可简化对象的相互连接，它们仅需保持一个指向其后继者的引用，而不需保持它所有的候选接受者的引用

二十五 中介者模式

1 ‘迪米特法则’，如果两个类不必彼此直接通信，那么这两个类就不应当发生直接的相互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话，可以通过第三者转发这个调用。

2 中介者模式很容易在系统中应用，也很容易在系统中误用。当系统出现了‘多对多’交互复杂的对象群时，不要急于使用中介者模式，而要先反思你的系统在设计上是不是合理。

3 由于ConcreteMediator控制了集中化，于是就把交互复杂性变为了中介者的复杂性，这就使得中介者会变得比任何一个ConcreteColleague都复杂。

4 中介者模式的优点首先是Mediator的出现减少了各个Colleague的耦合，使得可以独立地改变和复用各个Colleague类和Mediator

二十六 享元模式

1 享元模式（Flyweight），运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。、

2 享元模式可以避免大量非常相似类的开销。在程序设计中，有时需要生成大量细粒度的类实例来表示数据。如果能发现这些实例除了几个参数外基本上都是相同的，有时就能够受大幅度地减少需要实例化的类的数量。如果能把那些参数移到类实例的外面，在方法调用时将它们传递进来，就可以通过共享大幅度地减少单个实例的数目。

3 围棋和五子棋只有黑白两色、跳棋颜色略多一些，但也是不太变化的，所以颜色应该是棋子的内部状态，而各个棋子之间的差别主要就是位置的不同，所以方位坐标应该是棋子的外部状态。

二十七 解释器模式

1 解释器模式（interpreter），给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。

2 如果一种特定类型的问题发生的频率足够高，那么可能就值得将该问题的各个实例表述为一个简单语言中的句子。这样就可以构建一个解释器，该解释器通过解释这些句子来解决该问题

二十八 访问者模式

1 访问者模式（Visitor），表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。

2 它把数据结构和作用于结构上的操作之间的耦合解脱开，使得操作集合可以相对自由地演化。

3 比较稳定的数据结构，又有易于变化的算法的话，使用访问者模式就是比较合适的，因为访问者模式使得算法操作的增加变得容易。反之，如果这样的系统的数据结构对象易于变化，经常要有新的数据对象增加进来，就不适合使用访问者模式。

4 访问者模式的优点就是增加新的操作很容易，因为增加新的操作就意味着增加一个新的访问者。访问者模式将有关的行为集中到一个访问者对象中。

5 所以GoF四人中的一个作者就说过：‘大多时候你并不需要访问者模式，但当一旦你需要访问者模式时，那就是真的需要它了。

二十九 总结

1 面向过程通过划分功能模块，通过函数相互间的调用来实现，但需求变化时，就需要更改函数。 面向对象的优点之一，就是可以封装这些变化区域，从而更容易地将代码与变化产生的影响隔离开来。

最后

以上就是苗条荔枝为你收集整理的《大话设计模式》学习笔记的全部内容，希望文章能够帮你解决《大话设计模式》学习笔记所遇到的程序开发问题。

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