私塾Java設(shè)計(jì)模式教程演講人：日期:CONTENTS目錄01設(shè)計(jì)模式核心概念02創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式03結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式04行為型設(shè)計(jì)模式05模式應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練06學(xué)習(xí)指導(dǎo)與資源01設(shè)計(jì)模式核心概念面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則單一職責(zé)原則開(kāi)放封閉原則里氏替換原則依賴(lài)倒置原則一個(gè)類(lèi)只負(fù)責(zé)一種功能，降低類(lèi)的復(fù)雜性，提高可讀性和可維護(hù)性。軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉，通過(guò)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)新功能，而不是修改已有代碼。子類(lèi)應(yīng)當(dāng)可以替換其父類(lèi)，并且保持程序的正確性，即子類(lèi)必須完全實(shí)現(xiàn)父類(lèi)的功能。高層模塊不應(yīng)該依賴(lài)于低層模塊，二者都應(yīng)該依賴(lài)于抽象。抽象不應(yīng)該依賴(lài)于細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴(lài)于抽象。單例模式、工廠方法模式、抽象工廠模式、建造者模式、原型模式，適用于對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程。模式分類(lèi)與適用場(chǎng)景創(chuàng)建型模式適配器模式、橋接模式、組合模式、裝飾模式、外觀模式、享元模式、代理模式，關(guān)注于對(duì)象的組合和結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)型模式責(zé)任鏈模式、命令模式、解釋器模式、迭代器模式、中介者模式、備忘錄模式、觀察者模式、狀態(tài)模式、策略模式、模板方法模式、訪問(wèn)者模式，關(guān)注于對(duì)象的行為和交互。行為型模式模式演變與最佳實(shí)踐設(shè)計(jì)模式并不是一成不變的，隨著軟件技術(shù)的不斷發(fā)展，一些新的設(shè)計(jì)模式不斷涌現(xiàn)，舊的模式也不斷被淘汰或改進(jìn)。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況和需求，靈活運(yùn)用設(shè)計(jì)模式，不要生搬硬套，過(guò)度使用設(shè)計(jì)模式反而會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和維護(hù)難度。02創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式單例模式實(shí)現(xiàn)原理6px6px6px在類(lèi)加載時(shí)就創(chuàng)建實(shí)例，避免線程同步問(wèn)題，但可能提前占用資源。餓漢式通過(guò)雙重檢查來(lái)確保線程安全，同時(shí)降低性能開(kāi)銷(xiāo)。雙重檢查鎖定在需要時(shí)才創(chuàng)建實(shí)例，節(jié)省資源，但需要考慮線程安全問(wèn)題。懶漢式010302利用靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)的特性實(shí)現(xiàn)單例，具有延遲加載和線程安全的優(yōu)勢(shì)。靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)04工廠模式類(lèi)型對(duì)比通過(guò)一個(gè)工廠類(lèi)負(fù)責(zé)創(chuàng)建具體實(shí)例，但不利于擴(kuò)展，增加新產(chǎn)品時(shí)需要修改工廠類(lèi)。簡(jiǎn)單工廠模式定義一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓子類(lèi)決定實(shí)例化哪個(gè)類(lèi)，使得類(lèi)的擴(kuò)展更加靈活。工廠方法模式提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴(lài)對(duì)象的接口，無(wú)需指定具體類(lèi)。抽象工廠模式建造者模式應(yīng)用實(shí)例產(chǎn)品類(lèi)建造者類(lèi)優(yōu)點(diǎn)分析場(chǎng)景舉例定義一個(gè)復(fù)雜對(duì)象，通常包含多個(gè)成員變量和構(gòu)造函數(shù)。通過(guò)構(gòu)造函數(shù)或setter方法逐步構(gòu)建復(fù)雜對(duì)象，最后通過(guò)build方法返回完整對(duì)象?？梢愿屿`活地構(gòu)建復(fù)雜對(duì)象，代碼更易讀、維護(hù)性更好；同時(shí)可以避免構(gòu)造函數(shù)參數(shù)過(guò)多的問(wèn)題。常用于需要生成多個(gè)具有不同參數(shù)組合的復(fù)雜對(duì)象時(shí)，如汽車(chē)、房屋等。03結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式適配器模式結(jié)構(gòu)解析類(lèi)適配器通過(guò)繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)適配器功能，將目標(biāo)類(lèi)的接口轉(zhuǎn)換成客戶端期望的接口。01對(duì)象適配器通過(guò)對(duì)象組合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)適配器功能，更加靈活，不需要修改現(xiàn)有類(lèi)的定義。02適配器優(yōu)點(diǎn)可以提高類(lèi)的復(fù)用性和透明性，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的類(lèi)可以合作工作。03適配器缺點(diǎn)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和理解難度，需要額外編寫(xiě)代碼。04代理類(lèi)在編譯時(shí)就已經(jīng)確定，代理類(lèi)和委托類(lèi)實(shí)現(xiàn)相同的接口，代理類(lèi)調(diào)用委托類(lèi)的方法實(shí)現(xiàn)代理。代理類(lèi)在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)生成，代理類(lèi)不需要實(shí)現(xiàn)委托類(lèi)的接口，而是通過(guò)反射機(jī)制調(diào)用委托類(lèi)的方法實(shí)現(xiàn)代理。可以增強(qiáng)方法的功能、控制對(duì)方法的訪問(wèn)、減輕方法調(diào)用的負(fù)擔(dān)等。增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和運(yùn)行開(kāi)銷(xiāo)，可能會(huì)導(dǎo)致性能下降。代理模式動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)代理動(dòng)態(tài)代理代理模式優(yōu)點(diǎn)代理模式缺點(diǎn)透明組合模式組合模式缺點(diǎn)解決方案組合模式優(yōu)點(diǎn)安全組合模式組合模式層次管理將組合對(duì)象和單個(gè)對(duì)象都看作是同一類(lèi)對(duì)象，客戶端可以無(wú)差別地操作它們。將組合對(duì)象和單個(gè)對(duì)象進(jìn)行區(qū)分，客戶端只能操作單個(gè)對(duì)象，不能直接操作組合對(duì)象?？梢造`活地構(gòu)建復(fù)雜的層次結(jié)構(gòu)，方便地增加或刪除節(jié)點(diǎn)，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性?？赡軙?huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和理解難度，需要謹(jǐn)慎使用。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)具體需求選擇透明組合模式或安全組合模式，并通過(guò)合理的設(shè)計(jì)來(lái)降低系統(tǒng)的復(fù)雜性。04行為型設(shè)計(jì)模式觀察者模式事件機(jī)制觀察者模式定義觀察者模式結(jié)構(gòu)觀察者模式優(yōu)點(diǎn)觀察者模式缺點(diǎn)定義對(duì)象間一對(duì)多的依賴(lài)關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴(lài)于它的對(duì)象都得到通知并自動(dòng)更新。主題、觀察者、具體主題、具體觀察者等。降低了目標(biāo)與觀察者之間的耦合度，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)的聯(lián)動(dòng)。在觀察者數(shù)量較多時(shí)，可能會(huì)影響到性能。策略模式算法封裝定義一系列算法，將每一個(gè)算法封裝起來(lái)，并使它們可以互換。策略模式定義環(huán)境類(lèi)、抽象策略類(lèi)、具體策略類(lèi)等。策略模式結(jié)構(gòu)提高了算法的復(fù)用性和可擴(kuò)展性，符合開(kāi)閉原則。策略模式優(yōu)點(diǎn)增加了代碼量和復(fù)雜度。策略模式缺點(diǎn)責(zé)任鏈模式定義將多個(gè)對(duì)象連成一條鏈，并沿著這條鏈傳遞請(qǐng)求，直到有一個(gè)對(duì)象處理該請(qǐng)求。責(zé)任鏈模式結(jié)構(gòu)抽象處理者、具體處理者、客戶端等。責(zé)任鏈模式優(yōu)點(diǎn)降低了耦合度，提高了靈活性，可以動(dòng)態(tài)地添加或刪除責(zé)任。責(zé)任鏈模式缺點(diǎn)過(guò)多的鏈節(jié)點(diǎn)可能會(huì)影響性能，且不易調(diào)試。責(zé)任鏈模式傳遞邏輯05模式應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練框架源碼模式解析MVC架構(gòu)單例模式工廠模式策略模式通過(guò)Model、View和Controller三個(gè)核心部分實(shí)現(xiàn)代碼分離和復(fù)用，提升開(kāi)發(fā)效率。在框架源碼中，利用工廠模式實(shí)現(xiàn)對(duì)象的創(chuàng)建，提高代碼靈活性和可擴(kuò)展性。在框架中某些全局資源或配置信息，采用單例模式確保資源的唯一性和共享性。根據(jù)不同需求，使用策略模式實(shí)現(xiàn)多種算法或操作的切換，提高程序的可維護(hù)性。重構(gòu)場(chǎng)景模式應(yīng)用提取方法合并類(lèi)轉(zhuǎn)換職責(zé)使用設(shè)計(jì)模式將重復(fù)的代碼段提取為獨(dú)立的方法，優(yōu)化代碼結(jié)構(gòu)，提高代碼可讀性。將功能相似的類(lèi)合并為一個(gè)類(lèi)，降低類(lèi)之間的耦合度，提升代碼維護(hù)性。將類(lèi)的職責(zé)進(jìn)行拆分和轉(zhuǎn)換，使每個(gè)類(lèi)更加單一和清晰，降低類(lèi)的復(fù)雜度。在重構(gòu)過(guò)程中，適當(dāng)引入設(shè)計(jì)模式，如工廠模式、單例模式等，提高代碼質(zhì)量和可擴(kuò)展性。深入了解業(yè)務(wù)需求，確定業(yè)務(wù)場(chǎng)景和業(yè)務(wù)流程，為建模提供基礎(chǔ)。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，使用面向?qū)ο蟮乃枷虢㈩I(lǐng)域模型，包括類(lèi)、屬性和方法。在領(lǐng)域模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)邏輯和操作，確保業(yè)務(wù)邏輯的完整性和正確性。根據(jù)業(yè)務(wù)需求和代碼實(shí)現(xiàn)，不斷優(yōu)化領(lǐng)域模型，提高模型的可用性和可維護(hù)性。復(fù)雜業(yè)務(wù)建模演練業(yè)務(wù)需求分析建立領(lǐng)域模型設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)邏輯優(yōu)化模型結(jié)構(gòu)06學(xué)習(xí)指導(dǎo)與資源模式記憶圖譜工具提供Java設(shè)計(jì)模式的整體框架，幫助快速理解和記憶各個(gè)模式之間的關(guān)系及各自特點(diǎn)。Java設(shè)計(jì)模式思維導(dǎo)圖提供Java設(shè)計(jì)模式的在線學(xué)習(xí)和測(cè)試，通過(guò)游戲化的方式加深理解和記憶。交互式學(xué)習(xí)平臺(tái)將Java設(shè)計(jì)模式的關(guān)鍵信息和特點(diǎn)總結(jié)成卡片，方便隨時(shí)查閱和復(fù)習(xí)。設(shè)計(jì)模式圖譜卡片代碼案例資源推薦開(kāi)源項(xiàng)目案例推薦一些采用Java設(shè)計(jì)模式的開(kāi)源項(xiàng)目，通過(guò)閱讀實(shí)際代碼，學(xué)習(xí)如何在真實(shí)項(xiàng)目中應(yīng)用設(shè)計(jì)模式。01經(jīng)典代碼案例整理一些經(jīng)典的設(shè)計(jì)模式代碼案例，包括代碼實(shí)現(xiàn)和詳細(xì)注釋?zhuān)瑤椭鯇W(xué)者更好地理解和掌握。02代碼庫(kù)資源提供Java設(shè)計(jì)模式的代碼庫(kù)，包含各種模式的實(shí)現(xiàn)代碼，方便快速查找和參考。03常見(jiàn)問(wèn)題深度解析詳細(xì)分析不同設(shè)計(jì)模式之間的異同，幫助