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Java软件设计模式及设计模式述

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简介：
《Java软件设计模式及设计模式述》一书深入浅出地讲解了各种经典的设计模式，并提供了大量实用示例帮助读者理解和应用这些模式于Java编程中。 设计模式是软件工程中的一个重要概念，在特定情境下为解决常见问题而形成的一套最佳实践方法。在Java开发中运用这些设计模式可以提高代码的可读性、可维护性和扩展性，使系统更加健壮。 本段落将详细探讨23种经典的设计模式及其在Java中的应用： 1. **创建型模式**： - 单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。 - 工厂方法模式：定义用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个具体类。 - 抽象工厂模式：提供一系列相关或相互依赖的对象的创建接口而不需指定具体的实现类。 - 建造者模式：将复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构造过程可以产生不同的表现形式。 - 原型模式：通过复制现有实例来生成新的对象。 2. **结构型模式**： - 适配器模式：使两个不兼容接口能够协同工作。 - 桥接模式：将抽象部分与实现部分分离，使其各自独立变化。 - 组合模式：允许你以树形结构组合多个相同或不同类型的对象，并表现“整体—部件”关系。 - 外观模式：提供一个简单的接口来访问复杂的子系统。 - 享元模式：在不改变外部接口的情况下通过共享减少内存使用量和提高性能。 - 装饰器模式：动态地给现有类添加新功能或职责，而无需修改其结构。 - 代理模式：为其他对象提供一个替代者以控制对这个对象的访问。 3. **行为型模式**： - 责任链模式：将请求封装成对象并沿着处理者链传递直到某个处理者响应该请求。 - 命令模式：通过命令对象来表示、存储和调用操作，支持撤销/重做功能等特性。 - 解释器模式：定义语言的文法，并提供解释其语法结构的方法。 - 迭代器模式：允许顺序访问集合中的元素而无需暴露该集合的具体实现细节。 - 中介者模式：使用中介对象来封装一系列的对象交互，降低系统耦合度。 - 备忘录模式：在不破坏封装性的前提下捕获并保存一个对象的状态以便后续恢复原状或追踪历史状态。 - 观察者模式：定义一对多依赖关系使得当一个对象改变时所有依赖它的对象都会自动得到通知和更新。 - 状态模式：允许根据内部状态的变化来修改行为，看起来像是改变了类本身的行为一样。 - 模板方法模式：提供算法框架并在子类中实现具体步骤以保持结构一致性的同时增加灵活性。 - 访问者模式：表示一个作用于特定类型元素的操作，并且可以在不改变这些元素的类的前提下定义新的操作。 在Java开发实践中，可以通过使用接口、抽象类或继承等方式来实现上述设计模式。掌握并熟练应用各种设计模式对于提高编程能力以及优化代码结构具有重要作用。例如Spring框架中广泛采用了单例模式、工厂方法和依赖注入等技术，使得开发者能够更高效地构建企业级应用程序。 总之，深入学习这23种经典的设计模式有助于Java程序员提升技能水平，并促进其职业生涯的发展。

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  • Java软件设计模式及设计模式述
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    《Java软件设计模式及设计模式述》一书深入浅出地讲解了各种经典的设计模式，并提供了大量实用示例帮助读者理解和应用这些模式于Java编程中。 设计模式是软件工程中的一个重要概念，在特定情境下为解决常见问题而形成的一套最佳实践方法。在Java开发中运用这些设计模式可以提高代码的可读性、可维护性和扩展性，使系统更加健壮。 本段落将详细探讨23种经典的设计模式及其在Java中的应用： 1. **创建型模式**： - 单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。 - 工厂方法模式：定义用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个具体类。 - 抽象工厂模式：提供一系列相关或相互依赖的对象的创建接口而不需指定具体的实现类。 - 建造者模式：将复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构造过程可以产生不同的表现形式。 - 原型模式：通过复制现有实例来生成新的对象。 2. **结构型模式**： - 适配器模式：使两个不兼容接口能够协同工作。 - 桥接模式：将抽象部分与实现部分分离，使其各自独立变化。 - 组合模式：允许你以树形结构组合多个相同或不同类型的对象，并表现“整体—部件”关系。 - 外观模式：提供一个简单的接口来访问复杂的子系统。 - 享元模式：在不改变外部接口的情况下通过共享减少内存使用量和提高性能。 - 装饰器模式：动态地给现有类添加新功能或职责，而无需修改其结构。 - 代理模式：为其他对象提供一个替代者以控制对这个对象的访问。 3. **行为型模式**： - 责任链模式：将请求封装成对象并沿着处理者链传递直到某个处理者响应该请求。 - 命令模式：通过命令对象来表示、存储和调用操作，支持撤销/重做功能等特性。 - 解释器模式：定义语言的文法，并提供解释其语法结构的方法。 - 迭代器模式：允许顺序访问集合中的元素而无需暴露该集合的具体实现细节。 - 中介者模式：使用中介对象来封装一系列的对象交互，降低系统耦合度。 - 备忘录模式：在不破坏封装性的前提下捕获并保存一个对象的状态以便后续恢复原状或追踪历史状态。 - 观察者模式：定义一对多依赖关系使得当一个对象改变时所有依赖它的对象都会自动得到通知和更新。 - 状态模式：允许根据内部状态的变化来修改行为，看起来像是改变了类本身的行为一样。 - 模板方法模式：提供算法框架并在子类中实现具体步骤以保持结构一致性的同时增加灵活性。 - 访问者模式：表示一个作用于特定类型元素的操作，并且可以在不改变这些元素的类的前提下定义新的操作。 在Java开发实践中，可以通过使用接口、抽象类或继承等方式来实现上述设计模式。掌握并熟练应用各种设计模式对于提高编程能力以及优化代码结构具有重要作用。例如Spring框架中广泛采用了单例模式、工厂方法和依赖注入等技术，使得开发者能够更高效地构建企业级应用程序。 总之，深入学习这23种经典的设计模式有助于Java程序员提升技能水平，并促进其职业生涯的发展。
     
  • Java版软件设计模式PPT
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    本PPT深入浅出地介绍了在Java编程中常用的设计模式，包括策略、工厂方法、单例等经典模式，并结合实际案例讲解其应用场景和实现方式。适合初学者及进阶开发者参考学习。 本书基于面向对象程序设计的7个基本原则，采用浅显易懂且可视化的UML建模语言来逐一介绍GoF提出的23种经典设计模式。全书共9章，涵盖了设计模式的基础知识、5种创建型设计模式、7种结构型设计模式以及11种行为型设计模式，并附有实验指导部分以帮助读者更好地理解和应用这些概念。
     
  • Java中的软件设计模式.pdf
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    本书《Java中的软件设计模式》深入浅出地介绍了各种经典的设计模式及其在Java编程语言中的应用，帮助读者理解和运用这些模式来解决实际开发中遇到的问题。 本书从面向对象程序设计的7个基本原则出发，利用浅显易懂且可视化的UML建模语言逐一介绍GoF（Gang of Four）提出的23种经典设计模式。全书共9章，内容涵盖了设计模式的基础知识、创建型设计模式（包括5种）、结构型设计模式（包含7种）以及行为型设计模式（涵盖11种）。此外还包括了针对每一种设计模式的实验指导。 每一章节都详细介绍了教学目标、重点内容、具体的设计模式定义与特点，其结构和实现方式，并提供了应用场景及应用实例。同时书中也对各个模式进行了扩展讨论，并在每个章节末尾附有小结以及单元习题以帮助读者巩固所学知识。
     
  • 软件设计模式及架构
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    《软件设计模式及架构》一书深入浅出地介绍了多种经典的设计模式与现代软件架构原则，旨在帮助开发者构建高效、可维护且易于扩展的应用系统。 本书全面系统地介绍了软件体系结构的基本原理、方法及实践，并反映了该领域的最新研究成果与应用进展。书中不仅涵盖了理论知识，还结合了实际案例，强调理论与实践的融合。 全书分为四部分共22章： - 第一部分“基础篇：软件体系结构的理论”，包含8章节的内容，涉及软件架构的基本概念、演化历程、建模方法、形式化描述、设计风格及语言等。 - 第二部分讨论了软件复用与构件库的设计。这部分包括4个章节，内容涵盖复用的概念与发展现状，基于复用驱动的过程模型及其关键因素分析；此外还对主流的三大构件技术进行了深入探讨，并总结了几种经典的组件建模和检索策略以及如何利用体系结构进行组件组装的方法。 - 第三部分“软件规模度量”由5章节组成。这部分首先介绍了FPA（功能点分析）和其他几种用于衡量软件项目大小的技术，随后提出并讨论了改进这些方法的建议以克服其局限性。 - 最后一部分“软件性能抗衰”，同样包含五个章节的内容，主要涉及提高和维护软件长期运行效率的研究成果。 本书内容丰富全面，在理论与实践之间建立了桥梁，并为读者提供了深入理解及应用软件体系结构所需的知识。
     
  • 软件架构及设计模式
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    《软件架构及设计模式》是一本深入探讨构建高效、可扩展软件系统的著作。书中涵盖了从基础概念到高级实践的设计模式和架构原则，并通过实例讲解如何在实际项目中应用这些方法论，以提高代码质量和开发效率。 ### 软件架构与设计模式 #### 一、引言 在软件开发过程中，软件架构和设计模式扮演着至关重要的角色。它们不仅能够帮助开发者更好地理解和构建软件系统，还能提高软件的质量、可维护性和可扩展性。本段落将深入探讨软件架构与设计模式的重要性和应用实践。 #### 二、设计与模式的意义 **设计没有标准，模式充满变化。** 设计的本质在于解决实际问题，在满足客户需求的同时也要兼顾软件的可维护性、可扩展性等多方面因素。设计模式则是在软件设计过程中总结出来的最佳实践，能够帮助开发者高效地解决常见的设计问题。 #### 三、设计之道 **1. 设计的分类** - **计划的设计**：这种设计方式强调在项目开始之前进行全面细致的设计规划，确保每个组成部分都经过深思熟虑。这种方式适用于需求明确且变化较小的项目。 - **演进的设计**：相比之下，演进的设计更注重随着项目的进展逐步完善设计方案。这种方式适用于需求不确定或变化较大的项目，因为它允许设计者在实施过程中灵活调整。 **2. 过度设计与简单设计的选择** - **过度设计**：过度设计是指在当前需求之外预先考虑未来可能的变化并为此预留空间。这种方式的优点是可以更好地应对未来的需求变化，但缺点是可能会导致不必要的复杂性和额外的工作量。 - **简单设计**：简单设计则是指仅关注当前需求，尽可能简化设计，避免引入不必要的复杂性。这种方式有助于提高效率，减少错误的发生。 **3. 设计模式的应用** - **设计模式的重要性**：设计模式是经过验证的解决方案，可以帮助开发者快速解决问题。合理运用设计模式可以提高代码质量和系统的可维护性。 - **过度应用设计模式的风险**：尽管设计模式非常有用，但如果过度依赖或不当使用，也可能导致代码变得难以理解和维护。 #### 四、设计模式详解 **1. 常见设计模式概述** - **Factory Method 模式**：提供了一个创建对象的接口，但允许子类决定实例化哪一个类。工厂方法让一个类的实例化延迟到其子类。 - **Composite 模式**：允许你将对象组合成树形结构以表示部分-整体层次结构。Composite模式使得用户可以一致地处理单个对象和对象组合。 - **Iterator 模式**：提供了一种方法来顺序访问聚合对象中封装的各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。 - **Strategy 模式**：定义了一系列算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以相互替换。本模式使得算法可以独立于使用它的客户而变化。 - **Adapter 模式**：允许一个接口与另一个接口不兼容的对象一起工作。Adapter模式通常通过继承或组合来实现。 **2. 设计模式的实际应用** - **Adapter 模式**：当现有类的功能与新系统的要求不完全匹配时，可以通过Adapter模式进行适配。 - **Decorator 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。这种类型的设计模式属于对象结构型模式。 - **Visitor 模式**：定义一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 #### 五、案例分析 - **从实例谈OOP、工厂模式和重构**：通过具体例子展示了面向对象编程的原则、工厂模式的使用以及重构的重要性。 - **从实例谈Adapter 模式**：介绍如何使用Adapter模式来解决接口不兼容的问题。 - **从Adapter 模式到Decorator 模式**：解释了从Adapter模式过渡到Decorator模式的过程及其应用场景。 #### 六、总结 设计和设计模式是软件开发过程中的重要组成部分。正确理解和应用设计模式可以极大地提高软件系统的质量。无论是选择计划的设计还是演进的设计，亦或是平衡简单设计与过度设计之间的取舍，都需要根据具体的项目需求来灵活选择。同时，合理运用设计模式可以使软件设计更加优雅、高效且易于维护。
     
  • Java设计模式之策略模式
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    策略模式是Java设计模式中的一种行为型模式，它定义了一系列算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以相互替换，令算法可独立于使用它的客户而变化。 策略模式是一种行为设计模式，它使你能在运行时动态地改变对象的行为。在Java编程语言中，这种模式主要用于处理同一操作的不同实现方式，并允许系统根据不同的条件选择合适的算法或行为。 策略模式的核心结构包括三个主要部分：**策略接口（Strategy Interface）**、**具体策略实现（Concrete Strategy Implementations）** 和 **策略上下文（Context）。** - 策略接口定义了一系列通用的操作。 - 具体的策略实现提供了这些操作的不同版本，每种支付方式就是一个具体的实例。 - 策略上下文负责选择和执行相应的策略。 在电商购物场景中，用户可以选择多种不同的支付方式进行结账。例如，在一个电商平台里，常见的支付选项包括支付宝、微信支付以及银联云闪付等。如果使用传统的 if-else 语句来处理不同类型的支付方式，则会导致代码变得冗长且难以维护。为解决这一问题，可以采用策略模式。 首先定义一个**策略接口 `Payment`**： ```java public interface Payment { void payment(); } ``` 接着创建多个具体的支付实现类，如支付宝、微信和银联云闪付等，并在这些具体类中重写 `payment()` 方法： ```java public class AliPayPayment implements Payment { @Override public void payment() { System.out.println(使用支付宝进行支付); } } public class WechatPayPayment implements Payment { @Override public void payment() { System.out.println(使用微信进行支付); } } public class UnionPayPayment implements Payment { @Override public void payment() { System.out.println(使用银联云闪付进行支付); } } ``` 然后，创建一个**策略上下文 `PaymentContext` 类**来管理和调用具体的支付方法： ```java public class PaymentContext { private Payment payment; public PaymentContext(Payment payment) { this.payment = payment; } public void execute() { payment.payment(); } } ``` 在实际应用中，根据用户选择的支付方式实例化相应的策略上下文对象，并调用 `execute()` 方法： ```java public static void main(String[] args) { // 使用支付宝进行支付 PaymentContext aliPay = new PaymentContext(new AliPayPayment()); aliPay.execute(); // 使用微信进行支付 PaymentContext wechatPay = new PaymentContext(new WechatPayPayment()); wechatPay.execute(); // 使用银联云闪付进行支付 PaymentContext unionPay = new PaymentContext(new UnionPayPayment()); unionPay.execute(); } ``` 进一步地，可以使用工厂模式或枚举来简化策略的选择过程。通过创建一个 `PaymentFactory` 类根据不同的支付方式名称返回相应的实现类实例。这样不仅使代码更加整洁和易于扩展新的支付方法。 总之，策略模式提供了一种灵活的方式来动态选择算法或者行为，提高了系统的可复用性和维护性。结合其他设计模式如工厂模式可以进一步增强程序的灵活性与扩展能力。
     
  • Java设计模式详解：模板模式（Template模式）
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    本文章深入浅出地讲解了Java中的模板模式（Template Pattern），通过实例分析其原理和应用方法，帮助开发者理解和利用这一设计模式优化代码结构。 本段落主要介绍了Java设计模式中的模板模式（Template模式），它定义了一个操作的算法骨架，并将某些步骤的执行延迟到其子类中实现。需要的朋友可以参考此内容。
     
  • 24种设计模式及混合设计模式
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    本书深入浅出地讲解了面向对象编程中的24种经典设计模式及其应用场景，并探讨了如何将这些模式灵活组合以实现更高效的软件开发。适合中级以上程序员阅读。 设计模式是软件工程中的重要思想之一，在特定情境下为解决常见问题提供了一套最佳实践方案。本段落将深入探讨24种不同的设计模式，并结合混合设计模式的概念以及它们在实际项目中的应用案例。 根据功能的不同，设计模式可以分为三大类：创建型、结构型和行为型。创建型设计模式关注对象的创建过程，如单例模式（Singleton）、工厂模式（Factory）、抽象工厂模式（Abstract Factory）和建造者模式（Builder）。这些模式提供了一种灵活且可扩展的方式来创建和管理对象。 结构型设计模式则侧重于如何组合与组织类与对象以达到更好的系统架构。其中包括代理模式（Proxy）、装饰器模式（Decorator）、适配器模式（Adapter）、桥接模式（Bridge）、组合模式（Composite）、外观模式（Facade）以及享元模式（Flyweight）。这些模式帮助我们在不修改原有代码的情况下，改善系统的结构和扩展功能。 行为型设计模式主要涉及对象之间的责任分配与通信。例如策略模式（Strategy）、模板方法模式（Template Method）、观察者模式（Observer）、命令模式（Command）、迭代器模式（Iterator）以及访问者模式（Visitor）。这些模式有助于我们更好地管理和控制对象的行为及交互。 混合设计模式是指在实际应用中，开发者可能需要将多种设计模式结合起来以解决更复杂的问题。例如，在一个大型系统开发过程中，可能会同时使用工厂模式来创建对象，并通过组合模式组织这些对象；再利用策略模式定义不同行为选择的逻辑等机制实现动态的行为调整。 具体的应用案例包括： 1. 在Web开发中，Spring框架广泛采用了设计模式如工厂模式用于创建Bean实例、单例模式确保每个Bean只有一个实例存在、观察者模式支持事件驱动编程以及策略模式辅助实现面向切面编程（AOP）。 2. 游戏开发领域里，状态模式常被用来管理角色的状态变化（例如行走、攻击或防御），而装饰器模式则可以用于动态添加或移除角色的能力属性如增加攻击力或者提高防御力等。 3. 在数据库连接池的管理中，工厂模式通常应用于创建新的连接实例，并且单例模式确保在整个应用程序范围内只有一个唯一的连接池实例以优化资源使用效率。 通过学习和应用这些设计模式，开发者不仅可以增强代码的质量（包括可读性、维护性和扩展性），还能促进团队内部的有效沟通。因为掌握并运用设计模式已经成为提升软件开发能力的重要环节之一。
     
  • Java设计模式.rar
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    《Java设计模式》是一本关于软件开发中常用的设计模式及其在Java语言中的应用教程，帮助开发者提高代码质量和复用性。适合中级以上Java工程师阅读学习。 我刚刚完成了JAVA设计模式的课程。由于现在是大四，所以老师出的题目相对简单。我自己准备的时间也不长，主要是把各种模式的关键点快速浏览了一遍，并将它们整理成表格打印出来，在上面写写画画，再结合课本中的类图进行复习。这可以算是一个速成的学习方法。
     
  • 设计模式概述及六大设计原则.pdf
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    本PDF深入浅出地介绍了软件开发中的设计模式概念及其重要性，并详细解析了六大核心设计原则，帮助读者理解如何运用这些原则优化代码结构和提高系统灵活性。 设计模式介绍与6大设计原则详解 本段落将深入探讨软件开发中的设计模式及其背后的六大核心设计原则。通过理解这些概念，开发者可以更好地构建灵活、可维护的代码结构，提高软件系统的质量和效率。 首先，我们将简要回顾常见的几种设计模式，并解释它们在实际项目中的应用价值。接着，会详细介绍单一职责原则（SRP）、开放封闭原则（OCP）、里氏替换原则（LSP）等六大核心设计原则，以及如何利用这些原则来指导日常的编码实践。通过案例分析和代码示例，帮助读者加深对每个概念的理解，并在实际工作中灵活运用。 最后，文章还会讨论一些常见的反模式及其解决方案，旨在引导开发者避免落入陷阱、提高开发效率的同时保证软件质量。希望通过对设计模式与核心原则的学习探讨能够为广大的程序员提供有价值的参考信息，在实践中取得更好的成果。