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From Gossip@caterpillar

非关语言: 设计模式

程式设计是思维具体化的一种方式,是思考如何解决问题的过程,设计模式是在解决问题的过程中,一些良好思路的经验集成,最早讲设计模式,人们总会提到 Gof  的著作,它最早将经典的 23 种模式集合在一起说明,对后期学习程式设计,尤其是对从事物件导向程式设计的人们起了莫大的影响。

后来设计模式一词被广泛的应用到各种经验集成,甚至还有反模式(AntiPattern),反模式教导您如何避开一些常犯且似是而非的程式设计思维。

这边的话将整理一些设计模式学习心得,实作的部份是使用Java,因而您会看到一些与 Gof 模式不同的图及实作方式,这是为了善用一些Java本身的特性,至于C++的实作方面,Gof 的书已经给了不少的例子。

在一些模式的实作上,您会发现我用了介面(interface)来取代抽象类别(Abstract class),这与原先的Gof书中的范例会不尽相同,这是因为在C++中没有介面,一个完全没有实作任何方法的抽象类别,根据当时描述的主题特性,可以的话会将之换为介面,在语义上会较符合Java语言的特性,但是您要知道的是,介面与完全没有实作任何方法的抽象类别在某些时候是可以互换的。

在这边所看到的 UML 图都是使用 Jude 绘制的,Jude 是一个纯 Java 撰写的 UML 工具程式,可运行与 Windows、Linux 等多个平台,体积小,使用简易。

Gof 模式

以下的设计模式则是我个人从 Gof 学习中的个人体会与实作,并增加几个导入或衍生的简单模式。

  • Creational 模式
物件的产生需要消耗系统资源,所以如何有效率的产生、管理与操作物件,一直都是值得讨论的课题, Creational 模式即与物件的建立相关,在这个分类下的模式给出了一些指导原则及设计的方向。
  • Simple Factory 模式
  • Abstract Factory 模式
  • Builder 模式
  • Factory Method 模式
  • Prototype 模式
  • Singleton 模式
  • Registry of Singleton 模式
  • Structural 模式
如何设计物件之间的静态结构,如何完成物件之间的继承、实现与依赖关系,这关乎着系统设计出来是否健壮(robust):像是易懂、易维护、易修改、耦合度低等等议题。Structural 模式正如其名,其分类下的模式给出了在不同场合下所适用的各种物件关系结构。
  • Default Adapter 模式
  • Adapter 模式 - Object Adapter
  • Adapter 模式 - Class Adapter
  • Bridge 模式
  • Composite 模式
  • Decorator 模式
  • Facade 模式
  • Flyweight 模式
  • Proxy 模式(一)
  • Proxy 模式(二)
  • Behavioral 模式
物件之间的合作行为构成了程式最终的行为,物件之间若有设计良好的行为互动,不仅使得程式执行时更有效率,更可以让物件的职责更为清晰、整个程式的动态结构(像是物件调度)更有弹性。
  • Chain of Responsibility 模式
  • Command 模式
  • Interpreter 模式
  • Iterator 模式
  • Mediator 模式
  • Memento 模式
  • Observer 模式
  • State 模式
  • Strategy 模式
  • Template Method 模式
  • Visitor 模式
多执行绪模式

在很多应用中都会使用多执行绪,尤其是在Web应用中,多执行绪以 Gof 整理的模式为基础,考量多执行绪环境中,如何组合这些基本模式来完成多执行绪安全要求。

  • Guarded Suspension 模式
  • Producer Consumer 模式
  • Worker Thread 模式
  • Thread-Per-Message 模式
  • Future 模式
  • Read-Write-Lock 模式
  • Two-phase Termination 模式
  • Thread-Specific Storage 模式
参考资料

以下是以Java实作设计模式的介绍网站,从下面的连结开始,当中您可以找到更多设计模式的资源。

  • Huston Design Pattern
  • The Design Patterns Java Companion
  • 板桥里人的 Java 设计模式学习心得
  • UML 软件工程组织

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