设计模式（五）

2023-12-31 11:57:16

15、迭代器模式

基本介绍

  1. 迭代器模式（Iterator Pattern）是常用的设计模式，属于行为型模式
  2. 如果我们的 集合 元 素是用不同的方式实现 的，有数组，还有java的集合类，或者还有其他方式，当客户端要 遍历这 些 集合 元 素 的时候就要使用多种遍历方式，而且还会暴露元素的内部结构，可以考虑使用迭代器模式解决。
  3. 迭代器模式，提供一种遍历集合元素的统一接口，用一致的方法遍历集合元素，不需要知道集合对象的底层表示，即：不暴露其内部的结构

工作原理

原理类图

设计模式（五）

对原理 类 图的说明- - 即( ( 迭代器模 式的角色及职 责)

  1. Iterator ：迭代器接口，是系统提供，含义 hasNext, next, remove
  2. ConcreteIterator : 具体的迭代器类，管理迭代
  3. Aggregate :一个统一的聚合接口， 将客户端和具体聚合解耦
  4. ConcreteAggreage:具体的聚合持有对象集合，并提供一个方法，返回一个迭代器，该迭代器可以正确遍历集合
  5. Client :客户端，通过Iterator和Aggregate依赖子类

应用实例

看 一个具体的需求
编写程序展示一个学校院系结构：需求是这样，要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系。如图：

设计模式（五）

思路分析（类图）

设计模式（五）

在JDK-ArrayList 集合应用的源码分析

  1. JDK的ArrayList 集合中就使用了迭代器模式
  2. 设计模式（五）

设计模式（五）

  1. 角色分析说明
    • 内部类Itr 充当具体实现迭代器Iterator 的类， 作为ArrayList 内部类
    • List 就是充当了聚合接口，含有一个iterator() 方法，返回一个迭代器对象
    • ArrayList 是实现聚合接口List 的子类，实现了iterator()
    • Iterator 接口系统提供
    • 迭代器模式解决了 不同集合(ArrayList ,LinkedList) 统一遍历问题

注意事项和细节

  • 优点
    1. 提供一个统一的方法遍历对象，客户不用再考虑聚合的类型，使用一种方法就可以遍历对象了。
    2. 隐藏了聚合的内部结构，客户端要遍历聚合的时候只能取到迭代器，而不会知道聚合的具体组成。
    3. 提供了一种设计思想，就是一个类应该只有一个引起变化的原因（叫做 单一责任原则 ）。在聚合类中，我们把迭代器分开，就是要把管理对象集合和遍历对象集合的责任分开，这样一来集合改变的话，只影响到聚合对象。而如果遍历方式改变的话，只影响到了迭代器。
    4. 当要展示一组相似对象，或者遍历一组相同对象时使用, 适合使用迭代器模式
  • 缺点
  • 每个聚合对象都要一个迭代器，会生成多个迭代器不好管理类

16、观察者模式

基本介绍

观察者模式 ：对象之间多对一依赖的一种设计方案，被依赖的对象为Subject， 依赖的对象为Observer ，Subject 通知Observer变化, 比如这里的奶站是Subject ，是1 的一方。用户是Observer ，是多的一方。

工作原理

  • 观察者模式类似订牛奶业务

    1. 奶站/气象局：Subject
    2. 用户/第三方网站：Observer

  • Subject：登记注册、移除和通知设计模式（五）

    1. registerObserver 注册
    2. removeObserver 移除
    3. notifyObservers() 通知所有的注册的用户，根据不同需求，可以是更新数据，让用
      户来取，也可能是实施推送，看具体需求定

  • Observer：接收输入设计模式（五）

应用实例

天气预报项目需求,具体要求如下：

  1. 气象站可以将每天测量到的温度，湿度，气压等等以公告的形式发布出去(比如发布到自己的网站或第三方)。
  2. 需要设计开放型API，便于其他第三方也能接入气象站获取数据。
  3. 提供温度、气压和湿度的接口
  4. 测量数据更新时，要能实时的通知给第三方

思路分析图解( 类图)

设计模式（五）

  • 观察者模式的好处
    1. 观察者模式设计后，会以集合的方式来管理用户(Observer)，包括注册，移除和通知。
    2. 这样，我们增加观察者(这里可以理解成一个新的公告板)，就不需要去修改核心类WeatherData不会修改代码，遵守了ocp原则。

在Jdk 应用的源码分析

  1. Jdk 的Observable类就使用了观察者模式
  2. 设计模式（五）
  • 模式角色分析
    • Observable 的作用和地位等价于 我过 们前面讲过Subject
    • Observable 是类，不是接口，类中已经实现了核心的方法 , 即管理Observer
      法 的方法 add… delete … notify…
    • Observer 的作用和地位等价于我们前面讲过的 Observer, 有update
    • Observable 和 和 Observer 的使用方法和前面讲过的一样，只是Observable 是 是

17、中介者模式

基本介绍

  1. 中介者模式（Mediator Pattern ），用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各个对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互
  2. 中介者模式属于行为型模式，使代码易于维护
  3. 比如MVC模式，C（Controller控制器）是M（Model模型）和V（View视图）的中介者，在前后端交互时起到了中间人的作用

工作原理

原理类图

设计模式（五）

  • 对原理 类 图的说明-- 即( ( 中 介者模 式的角色及职 责)

    1. Mediator 就是抽象中介者,定义了同事对象到中介者对象的接口
    2. Colleague 是抽象同事类
    3. ConcreteMediator 具体的中介者对象, 实现抽象方法, 他需要知道所有的具体的同事类,即以一个集合来管理HashMap,

    4）ConcreteColleague具体的同事类，会有很多,每个同事只知道自己的行为，而不了解其他同事类的行为(方法)，但是他们都依赖中介者对象

应用实例

智能家庭项目

  1. 智能家庭包括各种设备，闹钟、咖啡机、电视机、窗帘 等
  2. 主人要看电视时，各个设备可以协同工作，自动完成看电视的准备工作，比如流程为：闹铃响起->咖啡机开始做咖啡->窗帘自动落下->电视机开始播放

思路分析（类图）

设计模式（五）

注意事项和细节

  1. 多个类相互耦合，会形成网状结构, 使用中介者模式将网状结构分离为星型结构，进行解耦
  2. 减少类间依赖，降低了耦合，符合迪米特原则
  3. 中介者承担了较多的责任，一旦中介者出现了问题，整个系统就会受到影响
  4. 如果设计不当，中介者对象本身变得过于复杂，这点在实际使用时，要特别注意

18、备忘录模式

基本介绍

  1. 备忘录模式（Memento Pattern）在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态
  2. 可以这里理解备忘录模式：现实生活中的备忘录是用来记录某些要去做的事情，或者是记录已经达成的共同意见的事情，以防忘记了。而在软件层面，备忘录模式有着相同的含义，备忘录对象主要用来记录一个对象的某种状态，或者某些数据，当要做回退时，可以从备忘录对象里获取原来的数据进行恢复操作
  3. 备忘录模式属于行为型模式

工作原理

原理类图

设计模式（五）

对原理 类图 的说明- - 即( 备忘录模 式的角色及职 责)

  1. originator : 对象(需要保存状态的对象) )
  2. Memento ：备忘 录对象, , 负责保存好 记 录，即 Originator 内部状态
  3. Caretaker: 守护者对象, , 负责保存多个备忘录对象， 使用集合管理，提高效率
  4. 说明：如果希望保存多个 originator 对象的不同时间的状态，也可以，只需要HashMap <String, 集合>

应用实例

游戏角色状态恢复问题
游戏角色有攻击力和防御力，在大战Boss前保存自身的状态(攻击力和防御力)，当大战Boss后攻击力和防御力下降，从备忘录对象恢复到大战前的状态

思路分析

设计模式（五）

注意事项和细节

  1. 给用户提供了一种可以恢复状态的机制，可以使用户能够比较方便地回到某个历史的状态
  2. 实现了信息的封装，使得用户不需要关心状态的保存细节
  3. 如果类的成员变量过多，势必会占用比 较大的资源，而且每一次保存都会消耗一定的内存, 这个需要注意
  4. 适用的应用场景：1、后悔药。 2、打游戏时的存档。 3、Windows 里的 ctri + z。 4、IE 中的后退。 5、数据库的事务管理
  5. 为了节约内存，备忘录模式可以和原型模式配合使用
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