设计模式GoF23实战攻略2023版

在进行系统设计时不知道怎么搞？解决具体问题时不知道用哪个设计模式？现在有这份设计模式实战攻略的思维导图，让我们从问题的角度去研究具体做法，得到启发，保证让你以后再解决问题时得心应手！这是最新的2023版，补充完善了内容，修正了之前版本中的若干错误。保证让你感受到物超所值。

设计模式gof23 实战攻略2023版

• 设计模式给我们了一些固定的编程“套路”，问题是：我们在遇到问题的时候用哪种“套路”来“应敌”呢？相信这篇知识图谱能够给大家一些思维上的启发。
• 系统设计原则
  • 注：事实上同时满足所有原则是非常困难的，甚至是不可能的。
  • 开闭原则
    • 对扩展开放，对修改关闭
  • 里氏替换原则
    • 子类可以扩展父类的功能，但是不能改变父类的功能
      • 子类除新增方法外，尽量不要推翻父类已经存在的方法
  • 依赖倒置原则
    • 细节可以依赖抽象，但抽象不应该依赖细节
      • 基于抽象设计的系统，相对稳定
        • 面向接口编程，不面向实现编程
        • Spring框架中大量使用
  • 单一职责原则
    • 一个方法尽量只做一件事情
      • 我曾经过见有人写了一个方法，同时实现了增删改查，看似写的很高明，但是维护很困难，请不要这么做。
  • 接口隔离原则
    • 不要设计臃肿庞大的接口，设计有具体职责的小型接口
  • 迪米特法则
    • 最少知识原则
      • 调用者不需要知道具体的实现细节
  • 合成复用原则
    • 尽量使用组合、聚合，其次才考虑使用继承
      • 如果要使用继承，要遵循里氏替换原则
• 创建型模式
  • 了解Java中的类加载机制，对于创建对象的过程和优化具有重要帮助作用。
  • 1. 工厂模式
    • 简化对象的创建
  • 2. 工厂方法模式
    • 通过对应方法完成目标的创建
  • 3. 单例模式
    • 只允许一个实例
      • 降低资源占用
      • 保证数据一致性
      • 要注意分布式/集群模式下的不同
  • 4. 建造型模式
    • 多步骤多环节创建复杂对象
  • 5. 原型模式
    • 用于创建大量相似对象
• 结构型模式
  • 更多的时候用于对数据、模块、代码的组织
  • 1. 适配器模式
    • 让两个不相同的东西一起工作
      • USB转换器
        • 键盘是PS/2接口（圆口）的
        • 计算机只有USB接口
        • 转换器
          • 输入
            • 收到键盘的PS/2信号，转为USB的，再传给计算机
          • 反馈
            • 收到计算机的USB信号，转为PS/2的，再传给键盘
      • 新旧接口
        • 旧接口接收整数
        • 新接口接收字符串
        • 将新接口收到的字符串转换为整数，然后再给旧接口使用
  • 2. 桥接模式
    • 一个事物要按多个维度划分
      • 人
        • 按性别划分
        • 按职业划分
      • 汽车
        • 按品牌划分
        • 按动力类型划分
      • 数据
        • 按时间划分
          • 时域
        • 按变化频率划分
          • 频域
      • 思路
        • 使用继承会导致类急剧膨胀
        • 使用组合代替继承实现
        • 案例
          • 定义颜色类
            • 红
            • 黄
            • 蓝
          • 定义材质类
            • 牛皮
            • PU皮
          • 定义包包类型
            • 手包
            • 挎包
            • 钱包
          • 组合关系
            • 各种包包和颜色组合
            • 各种包包和材质组合
  • 3. 组合模式
    • 事物的主要和次要、整体和部分的关系
      • 学校
        • 教学楼
        • 实验楼
        • 大门
        • 院墙
        • 办公楼
        • 操场
        • 灵活组合
          • 可以组合出幼儿园
          • 可以组合出中学
          • 可以组合出大学
      • GUI
        • 窗口
        • 控件
        • 容器
        • 事件响应机制
        • 渲染机制
        • 灵活组合
          • 可以组合出常规窗口
          • 可以组合出固定窗口
          • 可以组合出对话框
            • 组合出模态窗口
            • 组合出非模态窗口
          • 可以组合出异形窗口
          • 可以组合出动画窗口
  • 4. 装饰器模式
    • 复用现有东西，动态扩展其功能
      • 煎饼
        • 加鸡蛋、加香肠，但它仍然是煎饼
      • 文本读写功能模块
        • 加缓存、加进度，但它仍然是文本文件读写功能模块
      • 接口
        • 加身份验证、加安全拦截，但它仍然是接口
  • 5. 外观模式
    • 做一件事有多个步骤，想要一把梭，让办事者简单
      • 买房
        • 看房
        • 签合同
        • 交钱
        • 交税
        • 办证
        • 装修
        • 入住
        • 一把梭
          • 给中介提供各类证件、钱、授权文件等“入参”之后，坐等通知，拎包入住
      • 手机淘宝APP我的页面
        • 手机淘宝App的“我的”页面上有很多数据，如果调很多接口，会导致页面加载缓慢甚至加载不出来，还会衍生出其他如网络流量上涨、耗电增加、手机卡顿等严重问题，一个请求一次完成，是最“集约化”的、“性价比”最高的做法。
        • 用户基本信息
          • 头像、昵称等个人基础信息
        • 高频功能区
          • 收藏、关注、浏览情况、消费情况、余额等
        • 社区交流信息
          • 微淘、视频等社区相关内容
        • 等级级别信息
          • 积分、星级、特权等内容
        • 订单信息
          • 待付款、待发货、待收货、待评价、退款/售后等订单概要信息
        • 权益信息
          • 红包数量、优惠券数量、各种卡、淘金币等情况
        • 扩展小程序功能
          • 农场、淘人生、快递、签到领钱、试用品等信息
        • 推荐信息
          • 个性化推荐，拓展成交几率
        • 人际关系信息
          • 淘友圈、好友、动态等信息流
  • 6. 享元模式
    • 不同的事物有很多共性的东西，抽取出来共享
      • 象棋中的棋子
        • 都有位置、颜色信息
      • 网络设备
        • 出口、入口等
      • 文件系统中的文件或目录
        • 位置、大小、创建时间、权限等
  • 7. 代理模式
    • 请求者不直接访问目标，通过代理访问
      • 便于隐藏细节、安全控制、两者解耦
        • 买票人、代售点、火车站
          • 代售点可以做很多工作、验证、验钞、记账等
            • 避免买票人直接和车站打交道
        • 粉丝、经纪人、明星
          • 经纪人可以做很多工作，初审、谈价、安排行程等
            • 避免粉丝直接和明星打交道
        • 接口调用者、拦截器、接口实现
          • 拦截器可以做很多工作，权限验证、身份验证等
            • 避免调用者直接和具体功能接口打交道
        • 好处很明显
          • 可以降低目标对象的负荷，避免功能过重过杂
          • 可以将具体的业务性的工作和非业务性的工作分离
            • 比如中间代理层专司安全控制而不负责具体业务工作
          • 灵活地定制对目标的访问相关的限制
            • 安全限制、流量限制等等
          • 可以快速部署多个代理
            • 如果中间代理负载过重，快速安排多个代理
              • 车站、明星、业务实现功能模块仍然只有1个，因为这些功能组件如果复制多个，要考虑更多的问题，成本和代价比较大，比如售票的车站如果只有1个，实现相对容易，如果有多个，就要考虑售票竞争问题，否则就极有可能会因为多卖而导致一座多票甚至超员。
• 行为型模式
  • 更多的时候用于研究一件事情具体做法，以怎样的方式是最优雅、灵活、高效的。
  • 1. 责任链模式
    • 一件事情要被多个人处理，形成流程
      • 请假
        • 发起
          • 组长
            • 经理
              • 总监
                • VP
                  • 老板
      • 采购
        • 发起
          • 逐级审批
            • 借款
              • 下单
                • 收货
                  • 验货
                    • 付款
                      • 收票
                        • 记账
      • API拦截
        • 攻击黑名单验证
          • 身份验证
            • 权限验证
              • 签名验证
                • 参数验证
                  • 入参日志
  • 2. 命令模式
    • 方法的请求者和方法的实现者解耦，让请求者不必关心具体怎么做
      • 似乎和代理模式、门面模式有点像
      • 顾客-菜单-厨师
      • 人-遥控器-电视
  • 3. 解释器模式
    • 某问题的处理有相似性和规律性
      • 解析数学公式
      • 解析SQL语句
      • 解析自定义语法
        • 也就是特定领域模型DSL
      • 思路
        • 1、将问题相关要素进行抽象，形成文法要素
        • 2、提取文法要素的解释逻辑
        • 3、解释执行用户定义的语法文本，形成结果
        • 案例
          • 由数字和操作符组成的数学公式
          • 由地域和人的类型组成的优惠条款
  • 4. 迭代器模式
    • 逐项访问某个对象的构成元素
      • JDK已经提供了很好的迭代器
  • 5. 中介者模式
    • 事物与事物之间的关系是网状的
      • 通过中介者，改造成为星状关系
        • 通信录
          • 通信录成员之间是网状关系
            • 所有成员面向通信录
              • 某人电话变更，其他人不必记住，需要的时候直接拨号
          • 视图和数据之间是网状关系
            • 视图和数据都可以访问中介者
              • 数据不必关心谁在使用自己
              • 视图不必关心自己都要维护哪些数据，需要数据的时候直接用即可
  • 6. 备忘录模式
    • 后悔刚才所做的事情
      • 办公软件的CTRL+Z回退功能
      • 浏览器的后退功能
      • 象棋的悔棋功能
  • 7. 观察者模式
    • 一件事情的变化会引发一系列的连锁反应
      • 数据发生变化，所有引用它的视图都要更新
      • 红绿灯发生变化，所有在途车辆都要收到通知
        • 红灯停
        • 绿灯行
        • 看到黄灯等一等
      • 某支股票价格变动，所有购买了该股票的股民的账本都要刷新
  • 8. 策略模式
    • 做一件事情有多种方式方法
      • 出行可以步行、骑车、驾车、出租车、火车、飞机等等交通工具
      • 售货可以现金、刷卡、兑换、扫码等等方式
      • 排序可以冒泡、快速、选择、插入等等算法
  • 9. 模板方法模式
    • 做一件事情的若干个步骤中，有一些是相对固定的，一些是很具体的
      • 对一个人来说
        • 每日安排，起床、吃饭、睡觉是固定的，但上班所做的事是具体的
          • 上班期间不同的事情有不同的做法
      • 对医生来说
        • 验挂号单、准备药材、发出药材等事务是固定的，诊疗是具体的
          • 不同的疾病有不同的诊疗法
      • 对求职者来说
        • 找工作，写简历、发简历、打电话是固定的，面试是具体的
          • 不同的工种/岗位有不同的面试法
  • 10. 访问者模式
    • 一个事物，不同的人来访问，结果不同
      • 公园
        • 游客关注在园人数
        • 建筑师关注建设情况
        • 环卫人员关注卫生情况
      • 电影
        • 影迷关注电影评价
        • 演员关注导演参演信息
        • 经纪人员关注票房信息
      • 购物车
        • 顾客关注是否正在打折优惠
        • 收银员关注是否现在结算
        • 理货员关注库存情况
  • 11. 状态模式
    • 状态不同，行为不同
      • 人的情绪
        • 高兴
          • 大笑
        • 悲伤
          • 哭泣
        • 愤怒
          • 冲动行事
      • 学生成绩
        • 优秀
          • 表彰
        • 及格
          • 鼓励
        • 不及格
          • 补课