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设计模式（下）

分类: 文章 • 2025-04-21 14:15:52
  1. 外观模式

定义：提供了一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口。外观定义了一个高层接口，让子系统更容易使用。

 

    1. 类图

 

    1. 精要
      1. 设计原则

 

      1. 适用场景

如需要一个高层接口，内部提供多种实现，则可以将这些实现的实例封装到高层接口中，对外提供统一的高层接口。

    1. 典型应用

slf4j中使用较多

  1. 模板方法模式

定义：在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

适用场景：

 

    1. 类图

 

    1. 精要

模板方法模式，在父类中定义了模板方法，这个方法定义了一组不会变的步骤，里面的细节可以在父类就确定而实现的，也可以在子类才实现，这样做的好处是确保了算法的结构保持不变，而又可以随子类有具体的实现。

注意钩子方法

      1. 设计原则

 

      1. 适用场景

 

    1. 典型应用
      1. MyBatis中的模板方法模式

（1）BaseExecutor

采用了模板方法模式，实现了大部分的SQL执行逻辑

（2）SimpleExecutor

每执行一次update或select，就开启一个Statement/PrepareStatement对象，用完立刻关闭。

ReuseExecutor：执行update或select，以sql作为key查找Stetement对象，存在就使用，不存在就创建，用完不关闭，而是放到Map<String,Statement>，供下一次使用。

BatchExecutor：执行update（JDBC不支持批处理select），将所有sql都添加到批处理(addBatch())，等待统一执行（executeBatch()），它缓存了多个Statement/PrepareStatement对象。

（3）BaseTypeHandler

 

（4）IntegerTypeHandler

设计模式（下）

 

      1. Spring中的模板方法模式

Spring的JDBC模板即是采用的目标方法模式

  1. 迭代器模式

定义：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露其内部的表示。

适用场景：

不同的类方法返回的数据集合不同，如一个返回ArrayList集合，另一个返回数组，但是需要在一个地方展示这2个数据。

迭代器让我们能够游走于聚合内部的每一个元素，而不暴露其内部的表示。

    1. 类图

《设计模式》P337

    1. 精要

 

    1. 相关设计原则

一个类应该只有一个引起变化的原因

    1. 典型应用

MyBatis中的迭代器模式

PropertyTokenizer类实现了Iterator接口

 

  1. 组合模式

定义：允许你将对象组合成树形结构来表现“整体/部分”层次。组合能让客户以一致的方式处理个别对象以及对象组合。

适用场景：

    1. 类图

 

    1. 精要

 

    1. 典型应用
      1. MyBatis中的组合模式

SqlNode和各个子类ChooseSqlNode等

MyBatis支持动态sql，DynamicSqlSource.getBoundSql方法里，调用了rootSqlNode.apply(context)方法，apply()是SqlNode接口的方法，所有动态节点都实现了SqlNode接口。实现了该接口的所有节点就是整个组合模式树的各节点

  1. 代理模式

定义：

适用场景：

    1. 类图

 

    1. 精要

 

    1. 典型应用
      1. MyBatis中的代理模式

JDK动态代理

MapperProxy

ConnectionLogger

Executor.loader包使用了cglib或javassist达到延迟加载的效果

 

MapperProxy类实现了InvocationHandler接口，并实现了invoke方法

Spring中的代理模式

Spring中代理模式最典型的应用就是AOP，实现AOP主要有2种方式，JDK和Cglib

JdkDynamicAopProxy

CglibAopProxy（Spring4之前的是Cglib2AopProxy）

  1. 桥接模式

桥接模式不只改变实现，还改变抽象

    1. 类图

 

    1. 精要

 

    1. 典型应用

 

    1. 比较

桥接模式的优点：

（1）将实现予以解耦

（2）抽象和实现可以独立扩展

（3）对于“具体的抽象类”所做的改变，不会影响客户

用途和缺点：

（1）适合使用在需要跨越多个平台的图形和窗口系统上

（2）适用在需要不同的方式改变接口和实现的场景

（3）增加了复杂度

 

桥接模式与策略模式比较：

个人理解：策略模式更接近于面向对象的多态，通过子类来决定具体的行为。而桥接模式在使用侧多了一层抽象，在这个抽象的实现中，在调用时决定该采用的具体桥梁。

  1. 生成器模式

封装一个产品的构造过程，并允许按步骤构造。

适用场景：构建对象时，如果累的参数很多，且其中很多参数类型相同并且很多参数可以为空时，适用Builder模式会更好。

    1. 类图

 

    1. 精要

 

    1. 典型应用

如参数非常多的场景，比如一个类的实例变量很多，如果在构造函数中传很多实参来创建对象，将会变得非常之复杂。

      1. Mybatis中的生成器模式

Mybatis中的Builder模式

 

 

（1）XMLConfigBuilder

XMLConfigBuilder用于读取MyBatisMapConfig.xml和所有的*Mapper.xml文件，即Mybatis的配置文件（配置了全局参数等）和SQL的配置文件（配置了SQL语句），构建MyBatis运行的核心对象Configuration。在构建Configuration对象时，还会调用XMLMapperBuilder

 

（2）XMLMapperBuilder

XMLMapperBuilder用于读取*Mapper文件，会使用到XMLStatementBuilder。

 

（3）XMLStatementBuilder

XMLStatementBuilder用于读取和build所有的SQL语句

 

（4）SqlSessionFactoryBuilder

SqlSessionFactoryBuilder会调用XMLConfigBuilder，Configuration对象会作为构建SqlSessionFactory的参数

 

（5）CacheBuilder

 

在这些Builder的过程中，会读取文件或配置，做大量的XpathParser解析、配置或语法的解析、反射生成对象、存入结果缓存等步骤，单纯的构造函数无法完成。

    1. 比较

生成器的优点

（1）将一个复杂对象的创建过程封装起来

（2）允许对象通过多个步骤来创建，并且可以改变过程（这和只有一个步骤的工程模式不同）

（3）向客户隐藏产品内部的表现

（4）产品的实现可以被替换，因为客户只看到一个抽象的接口

生成器的用途和缺点

（1）经常被用来创建组合结构

（2）与工厂模式相比，采用生成器模式创建对象的客户，需要具备更多的领域知识

 

  1. 责任链模式

让一个以上的对象有机会能够处理某个请求

    1. 类图

 

    1. 精要

 

    1. 典型应用

 

    1. 比较

责任链的优点：

（1）将请求的发送者和接受者解耦

（2）简化对象，不需要知道链的结构

（3）通过动态改变链内的成员或调动它们的次序，允许动态地新增或删除责任

用途和缺点：

（1）经常被使用在窗口系统中，处理鼠标和键盘之类的事件

（2）并不保证请求一定会被执行；如果没有任何对象处理它，可能会落到链尾之外

（3）可能不容易观察运行时的特征，有碍于除错

 

  1. 蝇量模式

让某个类的一个实例能用来提供许多“虚拟实例”。

    1. 类图

 

    1. 精要

 

    1. 典型应用

 

    1. 比较

蝇量的优点：

（1）减少运行时对象实例的个数，节省内存

（2）将许多“虚拟”对象的状态集中管理

用途和缺点：

（1）当一个类有许多的实例，而这些实例能被同一方法控制的时候，可以用蝇量模式

（2）一旦实现了它，那么单个的逻辑实例将无法拥有独立而不同的行为

 

  1. 解释器

为语言创建解释器

    1. 类图

 

    1. 精要

 

    1. 典型应用

 

    1. 比较

计时器模式的优点：

（1）将每一个语法规则表示成一个类，方便于实现语言

（2）语法由许多类表示，可以轻易地改变或扩展

（3）通过在类结构中加入新方法，可以在解释的同时增加新行为，例如打印格式的美化或进行复杂的程序验证

用途和缺点：

（1）当需要实现简单的语言时，使用解释器

（2）当有简单的语法，而且简单比效率重要时，使用解释器

（3）可以处理脚本语言和编程语言

（4）当语法规则的数目太大时，会变得非常复杂。此时，使用解析器/编译器的产生器可能更合适

 

  1. 中介者模式

集中相关对象之间复杂的沟通和控制方式

    1. 类图

 

    1. 精要

 

    1. 典型应用

 

    1. 比较

中介者模式的优点：

（1）将对象彼此解耦，增加对象的复用性

（2）集中控制逻辑，简化系统维护

（3）让对象之间锁传递的消息变得简单而大幅减少

用途和缺点：

（1）常常被用来协调相关的GUI组件

（2）如果设计不当，中介者对象本身会变得过于复杂

 

  1. 备忘录模式

需要让对象返回之前的状态时，使用备忘录模式

    1. 类图

 

    1. 精要

 

    1. 典型应用

 

    1. 比较

备忘录模式的优点：

（1）将被存储的状态放在外面，不和关键对象混在一起，帮助维护内聚

（2）保持关键对象的数据封装

（3）提供容易实现的恢复能力

用途和缺点：

（1）用于存储状态

（2）存储和灰度状态的过程肯呢个相当耗时

（3）在Java系统中，可以考虑使用序列化（serialization）机制存储系统的状态

 

  1. 原型模式

当创建给定类的实例的过程很昂贵或很复杂时，使用原型模式

 

    1. 类图

 

    1. 精要

有一个原型实例，需要基于这个实例产生新实例时，可使用原型模式

    1. 典型应用

 

    1. 比较

原型模式的优点：

（1）向客户隐藏制造实例的复杂性

（2）提供让客户能够产生未知类型对象的选项

（3）在某些环境下，复制对象比创建新对象更有效

用途和缺点：

（1）在一个复杂的类层次中，当系统必须从其中的许多类型创建新对象时，考虑原型模式

（2）对象的复制有时相当复杂

 

  1. 访问者模式

为一个对象的组合增加新能力，且封装不重要时，使用访问者模式

    1. 类图

 

    1. 精要

 

    1. 典型应用

 

    1. 比较

访问者模式的优点：

（1）允许对组合结构加入新的操作，而无需改变结构本身

（2）加入新的操作相对容易

（3）访问者所进行的操作，代码是集中在一起的

用途和缺点：

（1）采用访问者模式会打破组合类的封装

（2）游走的功能牵涉其中，对组合结构的改变更加困难

 

  1. 总结

设计模式可分为：创建型、结构型、行为型

创建型模式：工厂模式（简单工厂、抽象工厂、工厂）、单例模式、建造者模式、原型模式

创建型模式的目的是创建实例

结构型模式：代理模式、适配器模式（默认适配、对象适配、类适配）、桥接模式、装饰模式、外观模式、享元模式

行为型模式：策略模式、观察者模式、责任链模式、模板方法模式、状态模式、备忘录模式、命令模式

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