尚硅谷设计模式课件代码

尚硅谷设计模式课件代码汇报人：XX目录01设计模式概述02创建型模式03结构型模式04行为型模式05设计模式实践06设计模式的扩展设计模式概述01设计模式定义设计模式是软件工程中解决特定问题的一般性解决方案，具有可复用性。设计模式的含义0102每个设计模式由特定的上下文、问题、解决方案和效果组成，形成模板。设计模式的组成03设计模式分为创建型、结构型和行为型三大类，各有不同的应用场景和目的。设计模式的分类设计模式重要性设计模式通过提供可复用的解决方案，减少重复代码，提高开发效率和软件质量。提高代码复用性统一的设计模式语言有助于团队成员之间的沟通，使得项目协作更加顺畅。促进团队沟通采用设计模式的代码结构清晰，易于理解和维护，从而降低长期的系统维护成本。降低维护成本设计模式有助于设计出易于扩展的系统架构，使得系统能够适应需求变化。增强系统的可扩展性设计模式分类包括单例、工厂方法、抽象工厂、建造者和原型模式，用于对象创建过程的抽象化。创建型模式01涵盖适配器、桥接、组合、装饰、外观、享元和代理模式，关注类和对象的组合。结构型模式02包含模板方法、命令、迭代器、观察者、中介者、备忘录、解释器、状态、策略、职责链和访问者模式，用于对象间的通信和职责分配。行为型模式03创建型模式02单例模式单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点，例如Java中的Runtime类。单例模式的定义实现单例模式有多种方式，如懒汉式、饿汉式、双重检查锁定等，各有优缺点。单例模式的实现方式单例模式广泛应用于数据库连接池、日志记录器、线程池等场景，保证资源的唯一性。单例模式的应用场景单例模式的优点是节约资源，缺点是可能导致代码难以测试和维护，且扩展性差。单例模式的优缺点工厂方法模式工厂方法模式通过定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。定义与结构该模式将对象的创建延迟到子类中进行，核心工厂类不再负责所有产品的创建。实现原理适用于创建对象需要大量重复的代码，或者创建过程依赖于复杂的配置信息。应用场景优点是扩展性好，符合开闭原则；缺点是增加了系统的抽象性和理解难度。优点与缺点例如，Java中的Calendar类使用工厂方法模式创建不同类型的日历对象。实际案例抽象工厂模式抽象工厂模式提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。定义与结构抽象工厂模式易于交换产品系列，但增加新产品类时，需要修改多个接口，增加了系统的复杂性。优点与缺点当系统需要独立于产品的创建、组合和表示时，抽象工厂模式特别有用，如不同操作系统界面组件的创建。应用场景抽象工厂模式与工厂方法模式关系密切，抽象工厂可以看作是工厂方法模式的一个扩展。与其他模式的关系结构型模式03适配器模式适配器模式允许不兼容的接口之间能够合作无间，通过创建一个中间层来转换接口。01适配器模式的定义在需要使用第三方库，但其接口与现有系统不兼容时，适配器模式可以提供一个解决方案。02适配器模式的使用场景实现适配器模式通常涉及创建一个适配器类，它包装一个对象，以转换其接口。03适配器模式的实现方式它能提高代码的复用性，增强系统的灵活性，同时对客户端隐藏了实现细节。04适配器模式的优点适配器模式可能会导致系统中存在过多的适配器类，增加系统的复杂性。05适配器模式的缺点装饰器模式装饰器模式允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。装饰器模式概念装饰器模式提供了一种比创建子类更灵活的方式来扩展功能，避免了子类的大量膨胀。避免子类膨胀通过使用装饰器模式，可以在运行时动态地给一个对象添加额外的职责。动态添加职责装饰器模式使得客户端代码无需修改，就能透明地使用装饰过的对象。透明的装饰对象01020304代理模式代理模式为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问，常用于延迟初始化、访问控制等。定义与用途静态代理涉及创建一个实际对象和一个代理类，代理类持有实际对象的引用，并在调用实际对象的方法前后添加额外操作。静态代理动态代理在运行时动态创建代理对象，常用于实现AOP（面向切面编程），如Java中的java.lang.reflect.Proxy类。动态代理代理模式虚拟代理通过一个代理对象来代表实际对象，直到实际对象创建完成之前，代理对象可以先提供一个临时的解决方案。虚拟代理01保护代理控制对原始对象的访问权限，根据权限验证结果决定是否将调用转发给实际对象。保护代理02行为型模式04观察者模式01定义与结构观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，当一个对象改变状态时，所有依赖者都会收到通知。02应用场景在事件驱动系统中，如GUI事件处理、邮件订阅通知等，观察者模式被广泛应用。03实现原理观察者模式通过定义对象间的一种一对多的依赖关系，当被观察者状态改变时，自动通知所有观察者。04优点与缺点观察者模式的优点是解耦合、支持广播通信，缺点是可能导致性能问题和状态不一致。策略模式优点分析定义与结构0103策略模式提供了对“开闭原则”的完美支持，用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为。策略模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换，且算法的变化不会影响到使用算法的客户。02在购物车结算时，根据不同的促销策略（满减、打折、优惠券）动态选择算法，实现灵活的价格计算。应用场景策略模式实现策略模式时，需要定义策略接口和具体策略类，同时上下文类通过依赖注入的方式使用策略。实现要点例如，不同支付方式（信用卡、支付宝、微信支付）的处理逻辑可以封装成不同的策略，由支付系统灵活调用。案例研究模板方法模式模板方法模式定义了一个操作中的算法骨架，将一些步骤延迟到子类中实现，确保子类遵循特定的算法结构。定义与结构在框架开发中，框架提供者定义算法骨架，具体实现细节留给开发者在子类中完成，如JUnit测试框架中的测试用例执行流程。应用场景举例模板方法模式01优点是封装不变部分，扩展可变部分，缺点是子类对父类的依赖性增强，且增加了系统的复杂度。02与策略模式不同，模板方法模式在父类中实现算法的骨架，而策略模式允许在运行时改变行为。优点与缺点与其他模式的比较设计模式实践05设计模式在项目中的应用策略模式允许在运行时选择算法的行为，例如在支付系统中根据条件选择不同的支付方式。策略模式在算法选择中的应用03单例模式确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点，例如数据库连接池的管理。单例模式在资源管理中的应用02在项目中，工厂模式常用于创建对象，如Android中的Intent创建Activity实例。工厂模式在对象创建中的应用01设计模式在项目中的应用观察者模式用于对象间的一对多依赖关系，如GUI组件事件监听器的实现。装饰模式动态地给对象添加额外的职责，例如在不修改原有类的情况下增加日志记录功能。观察者模式在事件处理中的应用装饰模式在功能增强中的应用设计模式代码实现单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。例如，数据库连接池通常采用单例模式实现。单例模式代码实现工厂模式用于创建对象而不暴露创建逻辑给客户端，并且通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。例如，Android中的Context类使用工厂模式创建不同类型的Activity实例。工厂模式代码实现设计模式代码实现策略模式定义一系列算法，将每个算法封装起来，并使它们可以互换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户。例如，排序算法的实现，可以根据不同的需求选择不同的排序策略。策略模式代码实现1观察者模式定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象改变状态时，所有依赖者都会收到通知并自动更新。例如，事件监听机制，当用户点击按钮时，所有注册的监听器都会得到通知并作出响应。观察者模式代码实现2设计模式案例分析在日志系统中，单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点，如log4j的Logger类。单例模式在日志记录中的应用在图形用户界面设计中，工厂模式用于创建不同类型的UI组件，如按钮或文本框，而无需指定具体类。工厂模式在UI组件创建中的应用设计模式案例分析在事件驱动编程中，观察者模式用于实现对象间的松耦合，如在GUI事件处理或消息通知系统中。观察者模式在事件驱动编程中的应用支付系统中使用策略模式允许在运行时选择不同的支付算法，如信用卡支付、支付宝支付等。策略模式在支付系统中的应用设计模式的扩展06设计模式的优缺点设计模式通过提供通用的解决方案，使得开发者可以复用代码，减少重复工作。提高代码复用性在不恰当的场景下使用设计模式可能会增加系统的复杂性，导致过度设计。可能导致过度设计采用设计模式的代码结构清晰，易于理解和维护，有助于长期项目管理。增强系统的可维护性设计模式需要一定的学习和实践才能掌握，初学者可能会感到困难。学习曲线陡峭01020304设计模式的适用场景单例模式常用于创建全局访问点，如配置管理器或日志记录器，确保系统中只有一个实例。单例模式在全局访问点的应用工厂模式适用于创建对象时需要分离创建逻辑与使用逻辑的场景，如UI组件的动态生成。工厂模式在对象创建逻辑分离中的应用策略模式允许在运行时选择算法的行为，适用于有多种算法且算法可互换的场景，如支付方式的选择。策略模式在算法选择中的应用设计模式的适用场景观察者模式适用于构建事件驱动系统，如GUI事件处理或消息通知系统，实现对象间的解耦合。观察者模式在事件驱动系统中的应用01装饰器模式用于在不修改现有对象结构的情况下动态添加额外功能，如在运行时为对象添加日志记录功能。装饰器模式在动