"對(duì)象創(chuàng)新"模式
通過(guò)"對(duì)象創(chuàng)建"模式繞開(kāi)new, 來(lái)避免對(duì)象創(chuàng)建(new)過(guò)程中所導(dǎo)致的緊耦合(依賴具體類), 從而支持對(duì)象創(chuàng)建的穩(wěn)定. 它是接口抽象之后的第一步工作.
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典型模式
- Factory Method
- Abstract Factory
- Prototype
- Builder
Factory Method 工廠方法
動(dòng)機(jī)(Motivation):
- 在軟件系統(tǒng)中矾策，經(jīng)常面臨著創(chuàng)建對(duì)象的工作焰手；由于需求的變化，需要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象的具體類型經(jīng)常變化效诅。
- 如何應(yīng)對(duì)這種變化蚕礼？如何繞過(guò)常規(guī)的對(duì)象創(chuàng)建方法（new），提供一種“封裝機(jī)制”來(lái)避免客戶程序和這種“具體對(duì)象創(chuàng)建工作”的緊耦合？
模式定義:
定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口秀仲，讓子類決定實(shí)例化哪一個(gè)類。Factory Method 使得一個(gè)類的實(shí)例化延遲（目的：解耦壶笼，手段：虛函數(shù)）到子類神僵。
——《設(shè)計(jì)模式》GoF
要點(diǎn)總結(jié)
- Factory Method 模式用于隔離類對(duì)象的使用者和具體類型之間的耦合關(guān)系。面對(duì)一個(gè)經(jīng)常變化的具體類型覆劈，緊耦合關(guān)系（new）會(huì)導(dǎo)致軟件的脆弱保礼。
- Factory Method 模式通過(guò)面向?qū)ο蟮姆椒ǎ瑢⑺獎(jiǎng)?chuàng)建的具體對(duì)象工作延遲到子類责语，從而實(shí)現(xiàn)一種擴(kuò)展（而非更改）的策略炮障，較好地解決了這種緊耦合關(guān)系。
- Factory Method模式解決“單個(gè)對(duì)象”的需求變化鹦筹。缺點(diǎn)在于要求創(chuàng)建方法/參數(shù)相同铝阐。
Abstract Factory 抽象工廠
動(dòng)機(jī)（Motivation）:
- 在軟件系統(tǒng)中，經(jīng)常面臨著“一系列相互依賴的對(duì)象”的創(chuàng)建工作铐拐；同時(shí)徘键，由于需求的變化，往往存在更多系列對(duì)象的創(chuàng)建工作遍蟋。
- 如何應(yīng)對(duì)這種變化吹害？如何繞過(guò)常規(guī)的對(duì)象創(chuàng)建方法（new），提供一種“封裝機(jī)制”來(lái)避免客戶程序的這種“多系列具體對(duì)象創(chuàng)建工作”的緊耦合虚青？
模式定義:
提供一個(gè)接口它呀，讓該接口負(fù)責(zé)創(chuàng)建一系列“相關(guān)或者相互依賴的對(duì)象”，無(wú)需指定它們具體的類。
——《設(shè)計(jì)模式》GoF
要點(diǎn)總結(jié):
- 如果沒(méi)有對(duì)應(yīng)“多系列對(duì)象構(gòu)建”的需求變化纵穿，則沒(méi)有必要使用Abstract Factory 模式下隧，這時(shí)候使用簡(jiǎn)單的工廠完全可以。
- “系列對(duì)象”指的是在某一特定系列下的對(duì)象之間相互依賴谓媒、或作用的關(guān)系淆院。不同系列的對(duì)象之間不能相互依賴。
- Abstract Factory 模式主要在于應(yīng)對(duì)“新系列”的需求變動(dòng)句惯。其缺點(diǎn)在于難以應(yīng)對(duì)“新對(duì)象”的需求變動(dòng)土辩。
Prototype 原型模式
動(dòng)機(jī)（Motivation）:
- 在軟件系統(tǒng)中，經(jīng)常面臨著“某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的對(duì)象”的創(chuàng)建工作抢野；由于需求的變化拷淘，這些對(duì)象經(jīng)常面臨著劇烈的變化，但是它們卻擁有比較穩(wěn)定一致的接口指孤。
- 如何應(yīng)對(duì)這種變化启涯？如何向“客戶程序（使用這些對(duì)象的程序）”隔離出“這些易變對(duì)象”，從而使得“依賴這些易變對(duì)象的客戶程序”不隨著需求改變而改變恃轩？
模式定義:
使用原型實(shí)例制定創(chuàng)建對(duì)象的種類逝嚎，然后通過(guò)拷貝這些原型來(lái)創(chuàng)建新的對(duì)象。
——《設(shè)計(jì)模式》GoF
要點(diǎn)總結(jié):
- Prototype 模式同樣用于隔離類對(duì)象的使用者和具體類型（易變類）之間的耦合關(guān)系详恼，它同樣要求這些“易變類”擁有“穩(wěn)定的接口”补君。
- Prototype 模式對(duì)于“如何創(chuàng)建易變類的實(shí)體對(duì)象”采用“原型克隆”的方法來(lái)做，它使得我們可以非常靈活地動(dòng)態(tài)創(chuàng)建“擁有某些穩(wěn)定接口”的新對(duì)象——所需工作僅僅是注冊(cè)一個(gè)新類的對(duì)象（即原型）昧互，然后在任何需要的地方Clone挽铁。
- Prototype 模式中的Clone 方法可以利用某些框架中的序列化來(lái)實(shí)現(xiàn)深拷貝。
Builder 構(gòu)建器
動(dòng)機(jī)（Motivation）:
- 在軟件系統(tǒng)中敞掘，有時(shí)候面臨“一個(gè)復(fù)雜對(duì)象”的創(chuàng)建工作叽掘，其通常由各個(gè)部分的子對(duì)象用一定的算法構(gòu)成；由于需求的變化玖雁，這個(gè)復(fù)雜對(duì)象的各個(gè)部分經(jīng)常面臨著劇烈的變化更扁，但是將它們組合在一起的算法卻相對(duì)穩(wěn)定。
- 如何應(yīng)對(duì)這種變化赫冬？如何提供一種“封裝機(jī)制”來(lái)隔離出“復(fù)雜對(duì)象的各個(gè)部分”的變化浓镜，從而保持系統(tǒng)中的“穩(wěn)定構(gòu)建算法”不隨著需求改變而改變？
模式定義:
將一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與其表示相分離劲厌，使得同樣的構(gòu)建過(guò)程（穩(wěn)定）可以創(chuàng)建不同的表示（變化）膛薛。
——《設(shè)計(jì)模式》GoF
要點(diǎn)總結(jié):
- Builder 模式主要用于“分步驟構(gòu)建一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象”。在這其中“分步驟”是一個(gè)穩(wěn)定的算法补鼻，而復(fù)雜對(duì)象的各個(gè)部分則經(jīng)常變化哄啄。
- 變化點(diǎn)在哪里雅任，封裝哪里——Builder模式主要在于應(yīng)對(duì)“復(fù)雜對(duì)象各個(gè)部分”的頻繁需求變動(dòng)。其缺點(diǎn)在于難以應(yīng)對(duì)“分步驟構(gòu)建算法”的需求包圍咨跌。
- 在Builder模式中沪么，需要注意不同語(yǔ)言中構(gòu)建器內(nèi)調(diào)用虛函數(shù)的差別（C++ vs. C#）。
“接口隔離”模式
- 在組建構(gòu)建過(guò)程中锌半，某些接口之間直接的依賴常會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題成玫、甚至根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。采用添加一層間接（穩(wěn)定）接口拳喻，來(lái)隔離本來(lái)互相緊密關(guān)聯(lián)的接口是一種常見(jiàn)的解決方案。
- 典型模式
- Facade（系統(tǒng)內(nèi)外）
- Proxy（被隔離）
- Adapter（新老接口）
- Mediator（系統(tǒng)內(nèi)）
Facade門面模式
動(dòng)機(jī)（Motivation）:
- 上述A方案的問(wèn)題在于組件的客戶和組件中各種復(fù)雜的子系統(tǒng)有了過(guò)多的耦合猪腕，隨著外部客戶程序和各子系統(tǒng)的演化冗澈，這種過(guò)多的耦合面臨很多變化的挑戰(zhàn)。
- 如何簡(jiǎn)化外部客戶程序和系統(tǒng)間的交互接口陋葡？如何將外部客戶程序的演化和內(nèi)部子系統(tǒng)的變化之間的依賴相互解耦亚亲？
模式定義:
為子系統(tǒng)中的一組接口提供一個(gè)一致（穩(wěn)定）的界面，F(xiàn)acade模式定義了一個(gè)高層接口腐缤，這個(gè)接口使得這一子系統(tǒng)更加容易使用（復(fù)用）捌归。
——《設(shè)計(jì)模式》GoF
要點(diǎn)總結(jié):
- 從客戶程序的角度來(lái)看，F(xiàn)acade模式簡(jiǎn)化了整個(gè)組件系統(tǒng)的接口岭粤，對(duì)于組件內(nèi)部與外部客戶程序來(lái)說(shuō)惜索，達(dá)到了一種“解耦”的效果——內(nèi)部子系統(tǒng)的任何變化不會(huì)影響到Facade接口的變化。
- Facade 設(shè)計(jì)模式更注重從架構(gòu)的層次去看整個(gè)系統(tǒng)剃浇，而不是單個(gè)類的層次巾兆。Facade 很多時(shí)候更是一種架構(gòu)設(shè)計(jì)模式。
- Facade 設(shè)計(jì)模式并非是一個(gè)集裝箱虎囚，可以任意地放進(jìn)任何多個(gè)對(duì)象角塑。Facade 模式中組件的內(nèi)部應(yīng)該是“相互耦合關(guān)系比較大的一系列組件”，而不是一個(gè)簡(jiǎn)單的功能集合淘讥。
Proxy 代理模式
動(dòng)機(jī)（Motivation）:
- 在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中圃伶，有些對(duì)象由于某種原因（比如對(duì)象創(chuàng)建的開(kāi)銷很大，或者某些操作需要安全控制蒲列，或者需要進(jìn)程外的訪問(wèn)等）窒朋，直接訪問(wèn)會(huì)給使用者、或者系統(tǒng)結(jié)構(gòu)帶來(lái)很多麻煩蝗岖。
- 如何在不失去透明操作對(duì)象的同時(shí)來(lái)管理/控制這些對(duì)象特有的復(fù)雜性炼邀？增加一層間接層是軟件開(kāi)發(fā)中常見(jiàn)的解決方式。
模式定義:
為其他對(duì)象提供一種代理以控制（隔離剪侮，使用接口）對(duì)這個(gè)對(duì)象的訪問(wèn)拭宁。
——《設(shè)計(jì)模式》 GoF
要點(diǎn)總結(jié):
- “增加一層間接層”是軟件系統(tǒng)中對(duì)許多復(fù)雜問(wèn)題的一種常見(jiàn)解決方法洛退。在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中，直接使用某些對(duì)象會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題杰标，作間接層的proxy對(duì)象便是解決這一問(wèn)題的常用手段兵怯。
- 具體proxy設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)方法、實(shí)現(xiàn)粒度都相差很大腔剂，有些可能對(duì)單個(gè)對(duì)象做細(xì)粒度的控制媒区，如copy-on-write技術(shù)，有些可能對(duì)組建模塊提供抽象代理層掸犬，在架構(gòu)層次對(duì)對(duì)象做proxy袜漩。
- Proxy并不一定要求保持接口完整的一致性，只要能夠?qū)崿F(xiàn)間接控制湾碎，有時(shí)候損及一些透明性是可以接受的宙攻。
Adapter 適配器
動(dòng)機(jī)（Motivation）:
- 在軟件系統(tǒng)中，由于應(yīng)用環(huán)境的變化介褥，常常需要將“一些現(xiàn)存的對(duì)象”放在新的環(huán)境中應(yīng)用座掘，但是新環(huán)境要求的接口是這些現(xiàn)存對(duì)象所不滿足的。
- 如何應(yīng)對(duì)這種“遷移的變化”柔滔？如何既能利用現(xiàn)有對(duì)象的良好實(shí)現(xiàn)溢陪，同時(shí)又能滿足新的應(yīng)用環(huán)境所要求的接口？
模式定義:
將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶希望的另一個(gè)接口睛廊。Adapter 模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些類可以一起工作形真。
——《設(shè)計(jì)模式》GoF
要點(diǎn)總結(jié):
- Adapter模式主要應(yīng)用于“希望復(fù)用一些現(xiàn)存的類，但是接口又與復(fù)用環(huán)境要求不一致的情況”超全，在遺留代碼復(fù)用没酣、類庫(kù)遷移等方面非常有用。
- GoF 23 定義了兩種Adapter模式的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)：對(duì)象適配器和類適配器卵迂。但類適配器采用“多繼承”的實(shí)現(xiàn)方式裕便，一般不推薦使用。對(duì)象適配器采用“對(duì)象組合”的方式见咒，更符合松耦合精神偿衰。
- Adapter模式可以實(shí)現(xiàn)的非常靈活，不必拘泥于GoF23中定義的兩種結(jié)構(gòu)改览。例如下翎，完全可以將Adapter模式中的“現(xiàn)存對(duì)象”作為新的接口方法參數(shù)，來(lái)達(dá)到適配的目的宝当。
Mediator 中介者
動(dòng)機(jī)（Motivation）:
- 在軟件構(gòu)建過(guò)程中视事，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)多個(gè)對(duì)象互相關(guān)聯(lián)交互的情況，對(duì)象之間常常會(huì)維持一種復(fù)雜的引用關(guān)系庆揩，如果遇到一些需求的更改俐东，這種直接的引用關(guān)系將面臨不斷的變化跌穗。
- 在這種情況下，我們可以使用一個(gè)“中介對(duì)象”來(lái)管理對(duì)象間的關(guān)聯(lián)關(guān)系虏辫，避免相互交互的對(duì)象之間的緊耦合引用關(guān)系蚌吸，從而更好的抵御變化。
模式變化:
用一個(gè)中介對(duì)象來(lái)封裝（封裝變化）一系列的對(duì)象交互砌庄。中介者使各對(duì)象不需要顯式的相互引用（編譯時(shí)依賴→運(yùn)行時(shí)依賴）羹唠，從而使其耦合松散（管理變化），而且可以獨(dú)立地改變它們之間的交互娄昆。
——《設(shè)計(jì)模式》GoF
要點(diǎn)總結(jié):
- 將多個(gè)對(duì)象間復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系解耦佩微，Mediator模式將多個(gè)對(duì)象間的控制邏輯進(jìn)行集中管理，變“多個(gè)對(duì)象互相關(guān)聯(lián)”為“多個(gè)對(duì)象和一個(gè)中介者關(guān)聯(lián)”萌焰，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的維護(hù)哺眯，抵御了可能的變化。
- 隨著控制邏輯的復(fù)雜化杆怕，Mediator具體對(duì)象的實(shí)現(xiàn)可能相當(dāng)復(fù)雜。這時(shí)候可以對(duì)Mediator對(duì)象進(jìn)行分界處理壳贪。
- Facade模式是解耦系統(tǒng)間（單向）的對(duì)象關(guān)聯(lián)關(guān)系; Mediator模式是解耦系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)對(duì)象之間（雙向）的關(guān)聯(lián)關(guān)系陵珍。
