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软件设计模式入门汇报人目录单击输入目录标题软件设计模式概述常见的设计模式设计模式的实现设计模式的应用场景设计模式的优缺点添加章节标题软件设计模式概述软件设计模式的定义l软件设计模式是软件开发中常用的一种设计方法,用于解决特定问题l软件设计模式是一种通用的解决方案,可以应用于不同的软件开发场景l软件设计模式可以提高软件开发的效率和质量,降低开发成本l软件设计模式可以分为创建型、结构型和行为型三种类型软件设计模式的意义提高软件开发效率提高软件可扩展性提高软件质量提高软件可重用性降低维护成本提高软件可维护性软件设计模式的分类创建型模式用于创建对象,如工厂方法模式、抽象工厂模式等结构型模式用于组织类和对象,如适配器模式、装饰器模式等行为型模式用于描述对象之间的交互,如观察者模式、命令模式等并发型模式用于处理并发问题,如生产者-消费者模式、读者-写者模式等架构型模式用于描述整个系统的结构,如MVC模式、分层模式等常见的设计模式单例模式定义确保一个类应用场景需要全实现方式懒汉式、优点减少内存占只有一个实例,并局访问一个对象,饿汉式、双重检查用,提高性能,便提供一个全局访问如日志记录器、配锁等于管理资源点置管理器等工厂模式概念工厂模式是一种创建型设计模式,用于创建对象时,将创建对象的过程封装在一个工厂类中,使客户端无需关心对象的创建过程特点工厂模式具有封装性、可扩展性、可维护性等特点应用场景工厂模式适用于创建对象时,需要根据不同的参数创建不同的对象,或者需要创建多个具有相同接口的对象时实现方式工厂模式可以通过实现一个工厂类,在该类中定义创建对象的方法,客户端通过调用工厂类的方法创建对象观察者模式主要角色主题定义观察者模式(Subject)和观应用场景当需要是一种行为设计模察者实现一对多关系,实现方式可以通式,它定义了一种(Observer)一个对象的状态改过实现接口或继承一对多的依赖关系,主题负责维护观察变需要通知其他对抽象类来实现观察让多个观察者对象者列表,并通知观象时,可以使用观者模式同时监听一个主题察者;观察者接收察者模式对象主题的通知,并做出相应的反应添加标题添加标题添加标题添加标题装饰器模式概念在不改变原有对象的基础上,动态地给对象添加新的功能应用场景需要动态地给对象添加新的功能,而又不想改变原有对象的结构优点可以灵活地给对象添加新的功能,而不需要修改原有对象的代码缺点可能会导致类的数量过多,增加系统的复杂性适配器模式概念将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口应用场景当需要使现有接口与新的接口兼容时优点提高代码的可重用性,降低耦合度缺点可能会增加系统的复杂性,不易维护设计模式的实现设计模式的实现方式•抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类•工厂方法模式定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类•单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点•建造者模式将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示•原型模式用原型实例指定创建对象的种类,并通过拷贝这些原型创建新的对象•适配器模式将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口•桥接模式将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化•组合模式将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构,使得客户以一致的方式处理单个对象以及对象的组合•装饰器模式动态地给一个对象添加一些额外的职责•外观模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,简化了子系统的使用•享元模式通过共享技术有效地支持大量细粒度的对象•代理模式为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问设计模式的实现步骤确定问题选择模式设计实现测试验证优化改进维护更新明确需要解根据问题选根据设计模对实现进行根据测试结根据需求变决的问题和择合适的设式进行代码测试和验证,果进行优化化和软件升需求计模式实现确保其满足和改进,提级进行维护需求高代码质量和更新,保和性能持设计模式的有效性和适用性设计模式的实现案例工厂模式在创建对象时,使用工厂方法代替new策略模式定义一系列算法,将每个算法封装起来,操作符,实现对象的创建和初始化分离并让它们可以相互替换单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个装饰器模式动态地给一个对象添加新的功能,而全局访问点不改变其结构适配器模式将一个类的接口转换成客户希望观察者模式定义对象之间的一对多依赖关系,当一个对象状态改变时,所有依赖它的对象都会收到的另一个接口,使得原本由于接口不兼容而不通知并自动更新能一起工作的那些类可以一起工作设计模式的应用场景单例模式的应用场景资源共享如数据控制访问如日志性能优化如缓存、保证唯一性如全库连接、文件操作记录、配置管理等,线程池等,需要提局唯一ID生成器、等,需要全局共享需要控制访问权限高系统性能唯一序列号等,需资源要保证唯一性工厂模式的应用场景创建对象时,需需要创建多个相需要在运行时动需要将对象的创要根据不同的条似对象,但每个态地决定创建哪建和使用分离,件创建不同的对对象都有不同的个对象以便于维护和扩象属性或行为展观察者模式的应用场景实时更新当数据发生变化时,需要实时更新界面或通知用户异步处理当需要异步处理任务时,可以使用观察者模式事件驱动当需要处理事件驱动系统时,可以使用观察者模式跨平台当需要跨平台开发时,可以使用观察者模式装饰器模式的应用场景动态地为对象添加新的功能,而不改变其结构动态地组合多个功能,实现功能的灵活组合动态地改变对象的行为,而不改变其接口动态地实现对象的代理,实现功能的增强和扩展适配器模式的应用场景当需要创建一个可当需要创建一个可当需要将一个类当需要扩展一个重用的类,该类能重用的类,该类能的接口转换成另类的功能,但又够将不同类的接口够将不同类的接口一个接口时不想修改其源代适配成用户希望的适配成用户希望的接口时码时接口时设计模式的优缺点单例模式的优缺点优点a.保证只有一个实例对象b.提供全局访问点c.避免重复创建对象a.保证只有一个实例对象b.提供全局访问点c.避免重复创建对象缺点a.违反单一职责原则b.难以测试c.滥用可能导致内存泄漏d.线程安全问题a.违反单一职责原则b.难以测试c.滥用可能导致内存泄漏d.线程安全问题工厂模式的优缺点•优点a.封装了创建对象的过程,降低了系统的耦合度b.可以实现对象的延迟加载,提高系统的性能c.可以实现对象的复用,减少对象的创建和销毁•a.封装了创建对象的过程,降低了系统的耦合度•b.可以实现对象的延迟加载,提高系统的性能•c.可以实现对象的复用,减少对象的创建和销毁•缺点a.增加了系统的复杂性,需要额外的工厂类b.增加了系统的维护成本,需要维护工厂类和产品类c.不适合创建频繁的对象,因为每次创建都需要调用工厂方法•a.增加了系统的复杂性,需要额外的工厂类•b.增加了系统的维护成本,需要维护工厂类和产品类•c.不适合创建频繁的对象,因为每次创建都需要调用工厂方法观察者模式的优缺点•优点a.降低耦合度观察者和被观察者之间是松耦合的,可以独立地改变和复用b.支持广播通信观察者模式支持一对多的通信,可以方便地实现广播通信c.易于扩展观察者模式易于扩展,可以方便地添加新的观察者和被观察者•a.降低耦合度观察者和被观察者之间是松耦合的,可以独立地改变和复用•b.支持广播通信观察者模式支持一对多的通信,可以方便地实现广播通信•c.易于扩展观察者模式易于扩展,可以方便地添加新的观察者和被观察者•缺点a.性能问题如果观察者数量过多,可能会导致性能问题b.依赖关系观察者模式可能导致观察者和被观察者之间的依赖关系过于复杂c.难以维护观察者模式可能导致代码难以维护,特别是当观察者和被观察者之间存在复杂的依赖关系时•a.性能问题如果观察者数量过多,可能会导致性能问题•b.依赖关系观察者模式可能导致观察者和被观察者之间的依赖关系过于复杂•c.难以维护观察者模式可能导致代码难以维护,特别是当观察者和被观察者之间存在复杂的依赖关系时装饰器模式的优缺点•优点-易于扩展可以动态地添加或删除装饰器,无需修改原有代码-易于维护装饰器模式将装饰功能与业务功能分离,降低了代码的耦合度-易于复用装饰器模式可以复用已有的装饰器,提高代码的复用性•-易于扩展可以动态地添加或删除装饰器,无需修改原有代码•-易于维护装饰器模式将装饰功能与业务功能分离,降低了代码的耦合度•-易于复用装饰器模式可以复用已有的装饰器,提高代码的复用性•缺点-复杂性装饰器模式可能会导致代码结构变得复杂,难以理解-性能影响装饰器模式可能会对性能产生一定的影响,因为需要额外的对象创建和调用-过度装饰装饰器模式可能会导致过度装饰,使得代码变得臃肿,难以维护•-复杂性装饰器模式可能会导致代码结构变得复杂,难以理解•-性能影响装饰器模式可能会对性能产生一定的影响,因为需要额外的对象创建和调用•-过度装饰装饰器模式可能会导致过度装饰,使得代码变得臃肿,难以维护适配器模式的优缺点缺点-增加了系统的复杂性-增加了代码的优点-提高代码的可重用性-降低耦合度,提高模可读性和维护难度-容易导致过度设计,增加不必要的复杂性块间的独立性-易于维护和扩展-提高代码的可重用性-增加了系统的复杂性-降低耦合度,提高模块间的独立性-增加了代码的可读性和维护难度-易于维护和扩展-容易导致过度设计,增加不必要的复杂性THANK YOU汇报人。