设计模式思考

发表于 2018-04-21 更新于 2024-10-27 分类于模式，设计模式阅读次数：本文字数： 4.7k 阅读时长 ≈ 4 分钟

我对23种设计模式的理解：

类模式和对象模式

有些博文会把对象分为类模式和对象模式，在我看来这两种模式是可以相互转化的。类模式主要强调类的继承决定结构或者行为，是通过继承的延迟到子类去实现，来完成模式。而对象模式则主要强调对象的关联来完成模式（关联一个接口用桥接模式完成继承，关联一个对象用适配器模式完成调用）。所以所有的类模式都可以转化为对象模式，而对象模式则不一定可以转化为类模式。

对写golang的同学来说这一点很容易理解，因为golang只有关联没有继承。想要通过继承来延迟到子类去实现，实际上子类是通过关联一个实现了某个接口的对象以及父类，然后把关联的过程封装在创建过程中。这样不同的子类通过动态的组合不同的对象来完成继承。（实际就是桥接模式）

创建型（5种）

工厂

分为简单工厂模式和工厂模式

简单工厂模式：

最常用的模式，例如操作元数据，可能是Mysql可能是mongoDB，那么把Query动作封装成接口MetaI，根据配置文件选择来创建哪一个Meta。这种用法经常和单例配合使用。

工厂模式:

较常用的模式，是简单工厂模式的抽象，把具体的创建算法做成FactoryI。

对简单工厂模式的Meta例子来说，如果要新加一个Hbase，不需要修改已有的Factory静态方法，只需要添加一个HbaseFactory，然后指定这个Factory即可，这样满足了对扩展开放，对修改封闭的特性。（我因为偷懒都使用简单工厂模式来解决）

但是对设计框架来说，这就是不得不使用的设计模式了。因为不知道会被扩展的某个Product是具体哪个对象，只能用模版模式定义了在哪儿使用FactoryI来创建ProductI，才可以直接使用ProductI的方法。具体的实现通过继承延迟到子类去实现。

抽象工厂

我没用过这个模式，抽象工厂主要是解决产品族问题的。如果要造一辆奔驰车，用简单工厂模式去写，就是创建一个轮子厂生产奔驰轮子，再创建一个喇叭厂生产奔驰喇叭。如果奔驰车必须使用奔驰轮子，那为了不使客户端调用错误，就把这一部分逻辑抽象起来。

单例

很常用的模式，对微服务代码来说，log，config，元数据都会做成单例模式方便调用

建造者

建造者模式

从来没用过这种模式，和工厂模式很像。我认为算是工厂模式的扩展。

原型（很可能理解有误）

从来没用过，但是看一些博文有点像对象池技术。都是创建完了以后会生产一个缓存，再调用的话直接返回被缓存的对象。

结构型（7种）

代理模式的一般情况

代理

代理模式我认为算是适配器模式的特殊情况（不改变接口名）

也算是装饰模式的特殊情况（不添加额外功能）

更算是外观模式的特殊情况（只管一个子系统）

一般是用作缓存真实对象的数据，或者记录额外的日志这种对用户隐性的操作。

适配器

在我的经验中，当新的系统想要调用旧的接口，或者是预估将会于大量的第三方接口交互，这些接口可能有不同的请求协议。此时任何的三方协议会通过Adaptee接口进行转换填充Adapter字段，在系统内的逻辑只会操作适配类Adapter的成员。

装饰

当某个对象是通过接口访问的时候，可以通过关联这个对象，并且实现该对象的方法。然后继续通过接口访问来动态的给某个对象添加或者删除一些功能。

1 2	a = addSomething(a) //添加功能 a = getOriginal(a) //还原原来的对象

外观

外观模式通过直接持有子系统的类来简化外部访问的目的。

我从来没用过这个模式，但是从服务架构来说，现在的微服务架构总是有个接入层，封装了所有子系统的地址和调用流程等等。

桥接

当一个类存在两个变化纬度的时候，例如一个模型有3种形状，4种颜色，如果完全用多重继承去做的话，需要12个类。而桥接模式则是利用关联接口的方式来进行动态扩展。

只要一个类中结合了一个接口，就可以认做是单纬度的桥接模式，所以这种模式在golang中很常见。

组合

简单元素和复杂元素，或者子元素和父元素在操作上都是一样的接口，方便遍历访问和操作。

这个模式在设计各种树模式上很常见。

享元（可能理解有误）

一般结合工厂模式来使用，就是对象池了（怎么有点像原型模式？）

行为型（11种）

父类子类

策略

定义某个算法的框架，通过关联接口或者实际对象来动态选取不同策略，相当于对象模式

模版

定义某个算法框架，通过继承选取不同策略，相当于类模式

两类之间

观察者

订阅者和被订阅者的关系，当被订阅者发生变化的时候，订阅者都能收到通知。

当用广播或者数据库表之间有联动关系需要批量更新时很常见。

迭代器

结合组合模式使用来进行遍历

责任链

让每个处理模块保存下一个处理模块，从而链式或者树形对请求进行处理。

在请求特别复杂的服务中可以见到这种使用，例如在接入层时，一个请求特别复杂就需要不同的类串在一起一步步处理。

在adx/dsp系统中就是这样，这个模式我认为最大的缺点就是不容易debug，因为任何类都有可能做了某些操作影响下一个类。

命令

将发送者和接受者解耦，发送者不需要知道谁是接受者，只需要信息知道谁是接受者即可。

GoF的定义之一是，回调函数的面向对象版本

在我写过的代码中，最简单的流程是当接受到命令以后，入口逻辑通过switch分发逻辑到各个函数。而使用命令模式以后，每个switch都封装成命令，这样入口逻辑其实是不知道具体调用谁，只需要生成不同的消息对象，由消息类决定下一层（甚至可以没有下一层）。比起原来的逻辑来说，有命令的修改就会更为灵活。

下面这一篇文章从游戏的角度来分析命令模式和其扩展应用，写的很好

游戏设计模式(二) 论撤消重做、回放系统的优雅实现：命令模式

当指令全部封装成命令以后，方便做日志回放(存储系统中很常见,mysql,redis等等)。

下面这一篇文章很有意思

先让简单的命令模式消失吧

有些想法是我赞成，确实很多语言特性使得有些设计模式不需要再使用了。但是使用回调和闭包去代替命令模式，岂不是走回头路。

类实例是绑定了行为的数据，闭包是绑定了数据的行为

闭包相当于使用了静态变量的命令模式。大量的回调闭包使得js成为了回调地狱，因而专门出现了promise的写法，然而es6开始也出现了类的概念，总是要面向对象和设计模式化才能使得项目易于多人维护的。

备忘录

将一些成员变量打包成类保存起来，存到另外一个备忘录列表类中。在桌面编辑软件中很常见，用来做redo。

这个模式我基本没用过，一般有这种需求的也只是存在当前类的另外一个变量中，很少单独存了放到类外。一般也只需恢复一个版本即可。

状态

当对象的状态改变时，同时改变其行为（调用状态挂钩的回调函数）

很常用的模式，不过状态维护不好很容易吐血。一般3到4个状态我会尝试用状态模式，再多就很容易出bug了。（新增一个状态是需要修改其他状态的逻辑的，这种设计模式对修改开放容易出bug）

通过中间类

访问者(理解不深刻)

类型识别

java访问者模式

C++访问者模式

访问者模式讨论篇：java的动态绑定与双分派

从来没有用过这个模式，由于golang没有重载，因此实现起来会有一些不同

package main

import (
	"fmt"
)

type animal interface {
	accept(visitor)
}

type Dog struct {
	name string
}

func (this *Dog) accept(v visitor) {
	v.methodDog(this)
}

type Cat struct {
	name string
}

func (this *Cat) accept(v visitor) {
	v.methodCat(this)
}

type Animal struct {
	d Dog
	c Cat
}

func (this *Animal) accept(v visitor) {
	v.methodCat(&this.c)
	v.methodDog(&this.d)
}

type visitor interface {
	methodDog(*Dog)
	methodCat(*Cat)
}

type RealVisitor struct{}

func (this *RealVisitor) methodDog(d *Dog) {
	fmt.Println(d.name)
}

func (this *RealVisitor) methodCat(c *Cat) {
	fmt.Println(c.name)
}

func main() {
	var a Animal
	a.c.name = "Cat"
	a.d.name = "Dog"

	v := &RealVisitor{}
	a.accept(v)
}