侯捷設(shè)計(jì)模式教程演講人：日期:目錄CATALOGUE02.設(shè)計(jì)原則基礎(chǔ)04.結(jié)構(gòu)型模式解析05.行為型模式實(shí)踐01.03.創(chuàng)建型模式詳解06.綜合應(yīng)用與演進(jìn)設(shè)計(jì)模式概述01設(shè)計(jì)模式概述PART設(shè)計(jì)模式是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的，針對(duì)特定問(wèn)題的經(jīng)典解決方案。模式定義提高代碼復(fù)用性、可維護(hù)性和可讀性，以及實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚、低耦合的設(shè)計(jì)。核心價(jià)值模式定義與核心價(jià)值初始階段設(shè)計(jì)模式的概念起源于建筑領(lǐng)域，后逐漸應(yīng)用于軟件工程。成熟階段隨著軟件工程的不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)模式得到了廣泛認(rèn)可和應(yīng)用，并形成了多種分類方法?，F(xiàn)階段設(shè)計(jì)模式已成為軟件開發(fā)領(lǐng)域的重要組成部分，并在不斷發(fā)展和完善。設(shè)計(jì)模式發(fā)展歷程三大分類標(biāo)準(zhǔn)解析創(chuàng)建型模式關(guān)注對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程，將對(duì)象的創(chuàng)建與使用分離，提高代碼的靈活性和可擴(kuò)展性。結(jié)構(gòu)型模式關(guān)注對(duì)象之間的組合，通過(guò)繼承和接口實(shí)現(xiàn)類之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，提高代碼的可維護(hù)性。行為型模式關(guān)注對(duì)象之間的交互行為，通過(guò)對(duì)象之間的通信和協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能，提高代碼的可讀性和可復(fù)用性。02設(shè)計(jì)原則基礎(chǔ)PART單一職責(zé)原則（SRP）一個(gè)類應(yīng)該只有一個(gè)引起它變化的原因，或者說(shuō)一個(gè)類應(yīng)該只有一個(gè)職責(zé)。降低類的復(fù)雜性，提高類的可讀性和可維護(hù)性；降低類變更引起的風(fēng)險(xiǎn)；提高類的復(fù)用性。通過(guò)業(yè)務(wù)邏輯分析，將類的職責(zé)分離到不同的類中；通過(guò)重構(gòu)技術(shù)，將類的職責(zé)分離到不同的類中。定義優(yōu)點(diǎn)實(shí)踐方法開閉原則（OCP）軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改關(guān)閉。定義提高軟件的可維護(hù)性和穩(wěn)定性；降低軟件的開發(fā)成本。優(yōu)點(diǎn)通過(guò)接口和抽象類等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)模塊之間的低耦合；在擴(kuò)展時(shí)，盡量不修改已有代碼，而是通過(guò)增加新的實(shí)現(xiàn)類來(lái)達(dá)到擴(kuò)展的目的。實(shí)踐方法里氏替換原則（LSP）定義子類應(yīng)當(dāng)可以替換其父類，并且保持程序的正確性。優(yōu)點(diǎn)保證子類的可替換性，從而提高代碼的可讀性和可維護(hù)性；增強(qiáng)程序的健壯性。實(shí)踐方法在設(shè)計(jì)類時(shí)，應(yīng)該盡可能將父類設(shè)計(jì)為抽象類或接口，讓子類繼承父類的抽象方法；在子類中重寫父類的方法時(shí)，要確保子類方法的正確性；在代碼中盡量使用父類類型來(lái)引用對(duì)象，以提高代碼的靈活性。注意事項(xiàng)子類必須完全實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法；子類不應(yīng)該改變父類方法的預(yù)期行為；子類應(yīng)該強(qiáng)化父類的前置條件，而不是弱化。03創(chuàng)建型模式詳解PART單例模式實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)餓漢式單例通過(guò)靜態(tài)變量的方式實(shí)現(xiàn)，線程安全，但類加載時(shí)就初始化，可能造成資源浪費(fèi)。01懶漢式單例通過(guò)雙重檢查鎖定（DCL）實(shí)現(xiàn)，線程安全，且只有在第一次調(diào)用時(shí)才初始化，節(jié)省資源。02靜態(tài)內(nèi)部類單例利用類加載機(jī)制，既實(shí)現(xiàn)了延遲加載，又保證了線程安全。03枚舉單例通過(guò)枚舉類型實(shí)現(xiàn)單例模式，簡(jiǎn)潔且能防止反序列化創(chuàng)建新實(shí)例。04工廠方法模式應(yīng)用場(chǎng)景01通過(guò)工廠方法模式，可以很容易地增加新產(chǎn)品，而無(wú)需修改已有代碼。需要擴(kuò)展代碼，但又不想修改已有代碼時(shí)02工廠方法模式將實(shí)例化推遲到子類，由子類決定實(shí)例化哪個(gè)類。需要將實(shí)例化推遲到子類時(shí)03可以通過(guò)工廠方法模式將復(fù)雜對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程封裝起來(lái)，提供簡(jiǎn)單的調(diào)用接口。需要使用復(fù)雜的對(duì)象，但不想直接實(shí)例化時(shí)抽象工廠模式結(jié)構(gòu)差異工廠方法模式只有一個(gè)抽象產(chǎn)品類，而抽象工廠模式有多個(gè)抽象產(chǎn)品類。工廠方法模式的具體工廠類只能創(chuàng)建一個(gè)具體產(chǎn)品，而抽象工廠模式的具體工廠類可以創(chuàng)建多個(gè)具體產(chǎn)品。抽象工廠模式更強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品族的概念，即同一工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品之間有一定的關(guān)聯(lián)或約束，而工廠方法模式則沒(méi)有這個(gè)限制。04結(jié)構(gòu)型模式解析PART中國(guó)特種設(shè)備安全法文件發(fā)布《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》文件名2013年6月29日發(fā)布時(shí)間2014年1月1日實(shí)施時(shí)間中華人民共和國(guó)第十二屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)發(fā)布機(jī)構(gòu)中國(guó)專利法實(shí)施細(xì)節(jié)立法背景為了保護(hù)專利權(quán)人的合法權(quán)益，鼓勵(lì)發(fā)明創(chuàng)造，推動(dòng)發(fā)明創(chuàng)造的應(yīng)用。01專利種類發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和外觀設(shè)計(jì)專利。02專利保護(hù)未經(jīng)專利權(quán)人許可，任何單位或個(gè)人不得以生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目的制造、使用、許諾銷售、銷售、進(jìn)口其專利產(chǎn)品。03專利期限發(fā)明專利權(quán)期限為20年，實(shí)用新型專利權(quán)和外觀設(shè)計(jì)專利權(quán)期限為10年。04中國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全法主要內(nèi)容立法目的保障網(wǎng)絡(luò)安全，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)空間主權(quán)和國(guó)家安全、社會(huì)公共利益。01網(wǎng)絡(luò)安全定義指通過(guò)采取必要措施，防范對(duì)網(wǎng)絡(luò)的攻擊、侵入、干擾和破壞，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的穩(wěn)定性和可用性。02網(wǎng)絡(luò)安全保障措施包括制定內(nèi)部安全管理制度和操作規(guī)程，采取技術(shù)措施，保障網(wǎng)絡(luò)安全，不得泄露、篡改、毀損其收集的個(gè)人信息和隱私等。03網(wǎng)絡(luò)安全責(zé)任網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)責(zé)任，違反本法規(guī)定，給他人造成損害的，依法承擔(dān)民事責(zé)任。0405行為型模式實(shí)踐PART策略模式算法封裝策略模式定義定義一系列算法，并將每一個(gè)算法封裝起來(lái)，使它們可以相互替換，且算法的變化不會(huì)影響到使用算法的客戶。策略模式結(jié)構(gòu)策略模式包含三個(gè)角色，即環(huán)境類(Context)、抽象策略類(Strategy)、具體策略類(ConcreteStrategy)。策略模式優(yōu)點(diǎn)算法可以自由切換；擴(kuò)展性良好，易于添加新算法；符合“開閉原則”；客戶端程序不用關(guān)心具體實(shí)現(xiàn)。策略模式缺點(diǎn)策略類數(shù)量增多；客戶端程序需要知道所有策略類，并自行決定使用哪一個(gè)策略類。觀察者模式事件驅(qū)動(dòng)觀察者模式定義定義對(duì)象間的一種一對(duì)多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象改變狀態(tài)時(shí)，所有依賴它的對(duì)象都會(huì)得到通知并自動(dòng)更新。觀察者模式結(jié)構(gòu)觀察者模式包含四個(gè)角色，即抽象主題(Subject)、具體主題(ConcreteSubject)、抽象觀察者(Observer)、具體觀察者(ConcreteObserver)。觀察者模式優(yōu)點(diǎn)降低了目標(biāo)與觀察者之間的耦合度；目標(biāo)與觀察者之間建立了一套觸發(fā)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了響應(yīng)式更新；支持廣播通信。觀察者模式缺點(diǎn)如果觀察者數(shù)量過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致性能問(wèn)題；如果觀察者處理更新時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。定義一個(gè)操作中的算法的骨架，將算法的一些步驟延遲到子類中，使得子類可以不改變算法的結(jié)構(gòu)即可重定義該算法中的某些步驟。模板方法模式定義提高了代碼的復(fù)用性；通過(guò)抽取公共代碼，提高了代碼的維護(hù)性；實(shí)現(xiàn)了代碼的邏輯擴(kuò)展。模板方法模式優(yōu)點(diǎn)模板方法模式包含兩個(gè)角色，即抽象類(AbstractClass)、具體類(ConcreteClass)。抽象類定義了一個(gè)或多個(gè)模板方法，具體類實(shí)現(xiàn)了這些模板方法。模板方法模式結(jié)構(gòu)010302模板方法流程標(biāo)準(zhǔn)化增加了代碼的復(fù)雜性；不便于修改；如果子類過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致類爆炸問(wèn)題。模板方法模式缺點(diǎn)0406綜合應(yīng)用與演進(jìn)PART模式組合的概念將多個(gè)設(shè)計(jì)模式組合在一起，以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的系統(tǒng)架構(gòu)和功能。組合模式的實(shí)現(xiàn)方式通過(guò)類的繼承、接口實(shí)現(xiàn)、組合與聚合等方式實(shí)現(xiàn)多個(gè)模式的組合。組合模式的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)在于可以綜合利用多個(gè)模式的優(yōu)點(diǎn)，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性；缺點(diǎn)在于增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和維護(hù)成本。模式組合方法論復(fù)雜系統(tǒng)案例分析案例一建工未來(lái)城的設(shè)計(jì)模式應(yīng)用。項(xiàng)目占地面積大，功能復(fù)雜，采用多種設(shè)計(jì)模式組合，如MVC模式、觀察者模式、策略模式等，實(shí)現(xiàn)了高效的系統(tǒng)架構(gòu)和靈活的擴(kuò)展性。案例二某大型電商平臺(tái)的設(shè)計(jì)模式應(yīng)用。該平臺(tái)采用工廠模式、單例模式、模板方法模式等，實(shí)現(xiàn)了高效的商品管理、訂單處理和用戶行為分析等功能。案例分析的意義通過(guò)分析實(shí)際案例，可以深入了解設(shè)計(jì)模式在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用方式和效果，為今后的項(xiàng)目開發(fā)提供借鑒和參考。模式演進(jìn)與反模式規(guī)避隨著軟件技術(shù)的不斷發(fā)展和項(xiàng)目需求的不斷變化，設(shè)計(jì)模式也需要不斷演進(jìn)和完善。例如