软件开发中常见的设计模式介绍
软件开发中常用的设计模式一直都是程序员们讨论和学习的热点。设计模式是一种为软件开发者提供的套路,可以帮助他们解决复杂的编程问题。譬如,为了提高代码的可重用性、可扩展性、可维护性等,程序员可以利用一些设计模式的经验为自己所写的程序实现加速。本文将介绍一些常见的设计模式。
一、 工厂模式
工厂模式是面向对象编程中最常见的设计模式之一。其作用是把类的实例化过程放到子类中去处理,而不是在自己的类中直接实例化。这种模式的好处在于如果要新增一种产品,只需要添加一个新的子类就行了,而不需要直接修改现有的类。
具体实现过程如下:首先定义一个抽象工厂类(也可以是抽象类或者通用接口),在这个类中定义一些共同的属性或方法,然后定义一个或多个具体的工厂类(可继承自这个抽象工厂类),用来生成特定类型的产品对象。这些方法均为虚函数,以实现多态。这种模式的好处就在于,当我们需要新增或删除某个产品时,只需要添加或删除相应的“具体工厂类”,就可以自动调取上述虚函数,而不需要改动其他的类。
二、 单例模式
单例模式也是常见的设计模式之一,其特点是在系统运行期间有且仅有一个实例对象。这种模式的作用是保证全局只有一个实例对象,而且这个对象在整个系统中可以被任何地方访问。
实现单例模式的方法可以是锁、饿汉模式和懒汉模式。其中锁的方法相对比较低效,饿汉模式在运行期间只需要实例化一次,懒汉模式则需要使用为线程安全的实现方式,比如需要使用双重检验锁。
三、 观察者模式
观察者模式也是一种非常常见的设计模式。其作用是定义一个对象,当它所依赖的状态发生改变时,其他对象都会被通知到。 这种模式的好处就在于减少了代码的耦合性,让各个对象可以相互独立地改变。
实现观察者模式的方法可以是定义一个观察者接口,然后在具体的被观察者类中维护一个观察者列表,这些观察者都需要实现相同的接口。当被观察者状态发生改变时,会通知观
察者对象来进行相应的处理操作。
四、 模板模式单例模式的几种实现方式
模板模式也是一种常见的设计模式。其作用就是定义一种操作,这种操作的基础结构已经确定,但是其具体的子操作可能会在不同的子类中有所不同。
在实现模板模式时,可以先定义一个抽象的类,这个类包含基础的操作方法以及一些子方法。然后,这个类的子类可以是实现这个类的子方法。这样我们就可以在不同的子类中设计不同的业务逻辑,实现不同的功能。
五、 适配器模式
适配器模式是一种面向对象编程中常见的设计模式,其作用是将一个类的接口转换成另外一个客户端需要的接口形式。这种模式的好处在于可以增加代码的灵活性和可复用性,也可以在不同的客户端中使用。
在实现适配器模式时,我们可以用一个包装类来实现。这个包装类的作用就是封装原有的对象,然后将其接口转换成另外一个客户端需要的接口形式。
总结
本文介绍的几种设计模式是面向对象编程中最常见的几种模式。在实际开发中,开发者如能运用这些设计模式,就可以大大提高代码的可重用性、可扩展性、可维护性等,也可以减少代码的耦合度,为自己所写的程序实现加速。
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