設計模式整理列表

以下第一部分是物件導向程式設計基本原則，後面三個部分是設計模式(design pattern)。

  • 基本原則 (1~5 又稱 SOLID)

    • 單一職責原則 (SRP：Single Responsibility Principle) 一個類別，應該只有一個引起它變化的原因
    • 開放、封閉原則 (OCP：Open Closed Principle) 對於擴展是開放的 (open for extension) 對於修改是封閉的 (closed for modification)
    • 里氏(Liskov)代換原則 (LSP：Liskov Substitution Principle) 子類別必須能替換父類別。
    • 介面隔離原則 (ISP：Interface Segregation Principle)
    • 依賴倒轉原則 (DIP：Dependency Inversion Principle) 抽象不應該依賴細節，細節應該依賴抽像。因為抽像相對較穩定。 高層模組不應該依賴低層模組，兩個都應該依賴抽像。 針對接口編寫程式，不要對具體實現的東西編寫程式。

    • 迪米特法則 (LoD：Law of Demeter) 最少知識原則 Principle of Least Knowledge 只和自己眼前的朋友交談 Only talk to your immediate friends 低耦合

      [例如] 郵差送來掛號信，須要蓋收件人印章。 一般人不會叫郵差自己進屋找印章，既浪費時間也不安全。 正常都是自己進屋拿，或是請其他家人幫忙拿。 因為不應該給郵差進屋找東西的權限、郵差也不須要知道印章放在屋內何處。

    • 合成/聚合重覆使用原則 (CARP)(Composite/Aggregate Reuse Principle) 多用合成/聚合，少用繼承。 在兩個物件有 has-a (has-parts、is-part-of)關係時 => 合成/聚合 (A has a B) 當兩個物件有 is-a (is-a-kind-of)關係時 => 繼承 (Superman is a kind of Person)
      • 合成 (Composite)：A、B兩物件有合成關係時，表示其中一個物件消失(ex:書本)，另一個物件也會消失(ex:章節)。
      • 聚合 (Aggregate)：A、B兩物件有聚合關係時，表示其中一個物件消失(ex:球隊)，另一個物件不會消失(ex:球員)。

[參考]

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%A1%9E%E5%88%A5%E5%9C%96 http://antrash.pixnet.net/blog/post/80808873-%E8%AB%96%E7%89%A9%E4%BB%B6%E5%B0%8E%E5%90%91part-9%EF%BC%9A%E8%AA%8D%E8%AD%98is-a%E8%B7%9Fhas-a%E7%9A%84%E5%B7%AE%E7%95%B0%E6%80%A7 http://fengyu0318.sg1003.myweb.hinet.net/ood/classRelationShip.pdf

  • 創建型模式 (Creational Pattern)

    • 簡單工廠模式 (Simple Factory pattern) 使用 class 的靜態方法，依不同條件，取得不同物件，並用取得的物件，做類似的事情。 缺點是要新增不同條件時，須修改到類別的靜態方法。

    • 工廠方法模式 (Factory Method Pattern) 避免了簡單工廠模式，要新增條件時，對工廠類靜態方法的修改(對修改應該是封閉的)。

    • 抽象工廠模式 (Abstract Factory Pattern) 抽象工廠類別，可返回同類型的工廠。這些返回的工廠，有多個相同的方法，做類似的事。

    • 建造者模式(生成器模式) (Builder Pattern) 將某種類的產品建造過程，將生產步驟整理出來， 所有要生產這類產品的 class，均要實現這些標準化步驟。 另外，為避免實際生產時，遺漏某步驟，統一由一個指揮者 class，執行一系列的生產步驟。

    • 原型模式 (Prototype Pattern) 複製一個已存在的物件，來產生新的物件。 淺複製(shallow clone)：僅複製舊物件內的屬性，舊物件內的物件不複製。所以新、舊物件會共用這些其他物件。 深複製(deep clone)：舊物件內的屬性、參考到的其他物件，都會複製一份。

    • 單例模式 (Singleton Pattern) 讓一個類別只能有一個實例(Instance)的方法。 產生單一實例的方式： 懶漢方式(Lazy initialization)：第一次使用時，才產生實例。 餓漢方式(Eager initialization)：class 載入時就產生實例，不管後面會不會用到。
  • 結構型模式 (Structural Pattern)
    • 適配器模式 (Adapter Pattern) 某個已存在的類，介面不是用戶所期待的。適配器，則是當做中間的轉接口，以提供用戶期待的介面。 可分成兩種實作方法 Object Adapter Pattern (對象適配器模式)：將已存在的類的實例，包裹在適配器類別中。 Class Adapter Pattern (類適配器模式)：使用多重繼承。
    • 橋接模式 (Bridge Pattern) 將一個物件的具體行為(實作)抽出來，成為一個獨立的物件。 也就是原本的一個物件，變成兩個物件：「抽像物件」+「實作物件」。 優點是抽像物件與實作物件可以解耦合，各自獨立變化。
    • 組合模式 (Composite Pattern) 數個物件之間，呈現一種樹狀結構。
    • 裝飾模式 (Decorator Pattern) 在某一物件動態加上功能。 一層一層的將功能套上去，每一層執行的是不同的物件。
    • 外觀模式 (Facade Pattern) 將原有的大系統包裝起來，用另一個較簡易的介面開放給使用者。 使用者只須瞭解介面的的使用方式。而不須瞭解大系統內，各個小系統的操作方式。
    • 享元模式 (Flyweight Pattern) 物件之間，若有共同的部分可以共享，則將可共用的部分獨立為共享物件， 不能共享的部份外部化，使用時再將外部化的部分傳給共享物件。 這樣做的優點是減少記憶體使用量。缺點是程式邏輯可能變得較複雜。
    • 代理模式 (Proxy Pattern) 有兩個物件，代理物件、真實物件， 系統使用代理物件操作，代理物件內部則再去操作真實物件。 應用：遠程代理、虛擬代理、安全代理

[參考]

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BB%A3%E7%90%86%E6%A8%A1%E5%BC%8F

  • 行為型模式 (Behavioral pattern)
    • 責任鏈模式 (Chain-of-responsibility Pattern) 有幾個物件都能處理某種請求，但處理的能範圍(權限)不同， 當這個物件沒有處理的權限時，能夠將這個請求，傳遞給下一個物件繼續處理。
    • 命令模式 (Command Pattern) 一般命令包含發出命令和執行命令。 命令模式，則是將這個過程拆成三個物件，發出命令的物件(Invoker)、命令的物件(command)、執行命令的物件(receiver) 由 Invoker 物件，來建造要執行的命令。如此要擴充功能時，例如增加命令重覆執行、取消命令...等，也變得較單純。
    • 解釋器模式 (Interpreter Pattern) 用來解釋、直譯一種語言的方法。
      [參考]
      http://en.wikipedia.org/wiki/Interpreter_pattern http://www.dofactory.com/Patterns/PatternInterpreter.aspx
    • 迭代器模式 (Iterator Pattern) 遍歷容器裡面元素的一種方法。
    • 中介者模式 (Mediator Pattern) 當物件和物件之間或有錯綜複雜的交互作用，可將這些關係交由另一物件(中介者)來處理， 以減少這些物件間的耦合。
    • 備忘錄模式 (Memento Pattern) 讓物件回復到之前狀態的方法。
    • 觀察者模式 (發佈/訂閱模式) (Observer Pattern) 兩種類型的物件，「通知者」和「觀察者」。
      • 訂閱：「通知者」可增減訂閱列表中的「觀察者」
      • 發佈：當有監聽的事件發生時，「通知者」可從訂閱列表中，將事件通知「觀察者」，「觀察者」則會對此事件做相對應的動作。
      • 功用：解除耦合，讓耦合的雙方依賴抽像(接口)，而不依賴具體。
    • 狀態模式 (State Pattern) 一物件有多個狀態，在不同狀態下有不同的行為。 一般可能會用多個 if else 來處理這些分支行為。 若使用狀態模式，則是將這些狀態處理，提取出來到另外的 class 處理這些分支。 也就是將 if else 改寫成 class。
    • 策略模式 (Strategy Pattern) 將不同的演算法，定義成一個家族， 這些演算法實現同樣的接口，且寫成個別的類別，所以彼此之間能夠互相替換。 優點是以後要增加新的演算法，只須額外新增一個類別，不須動到原本的類別。
    • 模板方法模式 (Template Method Pattern) 將不變的部分移到父類別，去除子類別重覆的程式碼
    • 訪問者模式 (Visitor Pattern) 當一個「物件結構」中的「元素」幾乎不會異動，但這些「元素的行為」常會增減，則適合用訪問者模式。 訪問者模式是將「元素的行為」，提取出來，每一種行為做成一個 「Visitor(訪問者) 物件」， 每一個 「Visitor(訪問者) 物件」，都能根據原本「物件結構」中不同的「元素」，產生不同行為。

參考：

http://en.wikipedia.org/wiki/SOLID_%28object-oriented_design%29 (SOLID)
http://en.wikipedia.org/wiki/Software_design_pattern
http://www.dofactory.com/Patterns/Patterns.aspx