导语

开放-关闭原则：

• 对扩展开放，对修改关闭

装饰模式（Decorator Pattern）

什么是装饰模式？

• 装饰者可以在所委托的被装饰者的行为之前或之后，加上自己的行为，达到特定的目的

• 使用装饰者模式的过程中，可以使用多个装饰类包装对象（数量没有限制），客户端可以在运行时有选择地使用装饰功能包装对象。

装饰者&被装饰对象

• 每个装饰对象的实现与如何使用这个对象分离开，每个装饰对象只关心自己的功能，不需要关心如何被添加到对象链中。

Java.IO库就是以装饰者模式来编写的

装饰模式代码实例[3]：

装饰者模式和继承的区别：

1. 继承设计子类，是在编译时静态决定的，通过组合的做法扩展对象，可以在运行时动态地进行扩展

2. 装饰者模式通过组合和委托，可以在运行时动态地为对象加上新的行为

装饰模式的优缺点

优点：

• 把类中的装饰功能从类中搬移，简化原有类

• 有效地把类的核心职责和装饰功能区分开

• 去除相关类中重复的装饰逻辑

缺点：

• 装饰者模式常常造成设计中出现大量的小类，数据太多可能会使程序变得复杂，对使用API的程序员产生困扰

• 装饰者在实例化组件时除了实例化组件还要将组件包装进装饰者中，会增加代码复杂度
• 克服这一缺点，通过工厂模式和生成器模式对实例化部分代码进行封装

适配器模式（Adapter Pattern）

什么是适配器模式？

适用场景

1. 需要使用一个现有类而其接口并不符合需求的时候

2. 当两个类做的事情相同或相似，但具有不同接口时，可以使用适配器模式统一接口

适配器模式代码实例[3]:

适配器模式优缺点

优点：

• 不需要进行代码的大量改动，通过添加一个适配器类，将改变封装在类中，满足新的需求

• 让客户和实现的接口/适配器解耦

缺点：

• 导致更多的“包装”类，用以处理和其他组件的沟通，会导致复杂度和开发时间的增加，并降低运行时的性能

• 太多的类耦合在一起，会提高维护成本和降低代码的可理解性

适配器模式的类型

类适配器：继承被适配者类和目标类

• 类适配器通过多重继承对一个接口与另一个接口进行匹配

• 优点：
• 由于适配器类是适配者类的子类，因此可以再适配器类中置换一些适配者的方法，使得适配器的灵活性更强。

• 缺点：
• 对于Java、C#等不支持多重继承的语言，一次最多只能适配一个适配者类
• 目标抽象类只能为接口，不能为类，其使用有一定的局限性，不能将一个适配者类和他的子类同时适配到目标接口。

对象适配器：利用组合的方式将请求传送给被适配者

• 可以适配某个类及其任何子类

• 优点：
• 把多个不同的适配者适配到同一个目标，也就是说，同一个适配器可以把适配者类和他的子类都适配到目标接口。

• 缺点：
• 把多个不同的适配者适配到同一个目标，也就是说，同一个适配器可以把适配者类和他的子类都适配到目标接口。

与装饰者模式的区别：

• 装饰者模式：需要添加新的功能时使用
• 加入新功能到类中，而无需改变现有代码

• 适配器模式：需要转换接口时使用
• 允许用户使用新的库和子集合，而无需改变原有代码
 

最少知识原则(Least Knowledge Principle)又名迪米特法则(Law of Demeter)

• 每个单元对其他单元只拥有有限的知识，只了解与当前单元紧密联系的单元；
• 即只和你的密友谈话

• 方针：只调用属于以下范围的方法
• 该对象本身
• 被当做方法的参数而传递进来的对象
• 此方法所创建或实例化的任何对象
• 对象的任何组件

外观模式（Facade Pattern）

什么是外观模式？

• 可以创建多个外观

适用场景

外观模式代码实例[3]：

外观模式优缺点：

优点：

• 将客户端从子系统中解耦，客户端代码面向接口编写，若要修改子系统的组件时只需要改动外观类就可以

• 通过实现一个提供更合理的接口的外观类，隐藏复杂子系统背后的逻辑，提供一个方便使用的接口

• 没有“封装”子系统的类，只提供简化接口，子系统的类依然可以被调用。在提供简化接口的同时，将系统完整的功能暴露出来，以供需要的人使用。

• 遵循「最少知识原则」

缺点：

• 在不引入抽象外观类的情况下，增加新的子系统可能需要修改外观类或客户端的源代码，违背了「开放-关闭原则」

与装饰模式、适配器模式的区别：

• 装饰者：不改变接口，但加入责任

• 适配器：将一个接口转成另一个接口，改变接口使其符合客户期望

• 外观：让接口更简单，提供子系统的一个简化接口

代理模式（Proxy Pattern）

什么是代理模式

代理控制访问方式：

1. 远程代理：控制访问远程对象，为一个对象在不同的地理空间提供局部代表

2. 虚拟代理：控制访问创建开销大的资源，通过代理替代实例化需要很长时间的真实对象（网页加载时的图片框）

3. 保护代理：基于权限控制对资源的访问

代理模式代码实例[3]：

代理模式的优缺点：

优点：

• 代理模式在访问对象时引入一定程度的间接性，这种间接性可以附加多种用途

• 代理模式在客户端与目标对象之间起中介作用，可以保护目标对象

• 使得客户端与目标对象分离，在一定程度上降低了耦合

缺点：

• 增加了系统的复杂度，客户端只能够看到代理类

• 会出现大量的重复代码。

与装饰模式、适配器模式的区别

• 装饰者为对象增加行为，而代理控制对象的访问

• 代理和适配器都挡在其他对象前面，负责将请求转发给它们
• 适配器会改变对象适配的接口，而代理则实现相同的接口

代理模式变体类型（简单了解）

• 防火墙代理（Firewal Proxy）：控制网络资源的访问，保护主题免于“坏客户”的侵害

• 智能引用代理（Smart Reference Proxy）：当主题被引用时，进行额外的动作，代理处理另一些事儿。例如计算一个对象被引用的次数

• 缓存代理（Caching Proxy）：为开销大的运算结果提供暂时存储：它也允许多个客户共享结果，以减少计算或网络延迟

• 同步代理（Synchronization Proxy）在多线程的情况下为主题提供安全的访问

• 复杂隐藏代理（Complexity Hiding Proxy）：用来隐藏一个类的复杂集合的复杂度，并进行访问控制，有时候也称为外观代理（Facade Proxy）

• 写入时复制代理（Copy-On-Write Proxy）：用来控制对象的复制，方法是延迟对象的复制，直到客户真的需要为止，这是虚拟代理的变体。

总结

四种设计模式的目的

• 装饰模式：将一个对象包装起来以增加新的行为和责任
• 不改变接口，但加入责任

• 适配器模式：将一个对象包装起来以改变其接口
• 将一个接口转成另一个接口，改变接口使其符合客户期望

• 外观模式：将一群对象包装起来以简化其接口
• 让接口更简单，提供子系统的一个简化接口

• 代理模式：将一个对象包装起来以控制对它的访问
• 控制和管理对对象的访问

Reference