设计模式—七种结构型模式

前言

     之前对创建型模式进行了简单地介绍，这篇博客继前篇博文，小编从几个方面，对设计模式中的结构型模式：适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰模式、外观模式、享元模式和代理模式七种模式，进行了如下介绍。

七种结构型模式概念

♉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，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

♉桥接模式

将抽象部分与它实现部分分离，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，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

♉装饰模式

动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，此模式比生成子类更加灵活。

♉外观模式

为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，它定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。

♉享元模式

为运用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。

七种模式之间的比较---相关原则的运用

一、适配器模式（Adapte）

1、适配器模式与ADO.NET

在访问不同的数据库，如SQL Server、Oracle或者DB2等时，需要将数据结构和数据都转化成XML格式给DateSet，DataAdapter适配器使得DateSet发挥作用。

2、开放封闭原则的运用

面向对象是为了更好地应对需求的变化，而现实中存在一些情况，想使用一个已经存在的类，而它的接口不符合要求，或者希望创建一个可以复用的类，该类可以与其他不相关的类或不可预见的类协同工作；

结合对修改关闭，对扩展开放的原则，适配器模式可以让这些接口不同的类通过适配后，协同工作。

3、自身特点

主要解决两个已有接口之间不匹配的问题，不用考虑接口如何实现，如何演化，不用对两个独立设计的类中任一个进行重新设计，就能够使它们协同工作。

二、桥接模式（Bridge）

1、合成聚合复用原则

继承过度使用，会导致类的结构过于复杂，关系太多，难以维护，扩展性极差；

而继承体系中，有两个甚至多个方向的变化，通过对象组合的方式，解耦这些不同方向的变化，把两个角色之间的继承关系改为了组合关系，从而使这两者可以应对各自独立的变化，即使用合成聚合复用原则。即面对变化——找出变化封装之。

2、独特优势

在设计之初，就对抽象接口与它的实现部分进行桥接，让抽象与实现两者可以独立演化。

三、装饰模式（Decorator）

1、特点

面对变化，采用生成子类的方法进行扩充，为支持每一种扩展的组合，会产生大量的子类。

事实上，子类多半只是为某个对象增加一些职责，此时通过装饰方式，可以更加灵活、以动态、透明方式给单个对象添加职责，并在不需要时撤销相应的职责。

2、与桥接模式

桥接模式，在设计之初，就对抽象接口与它的实现部分进行桥接，让抽象与实现两者可以独立演化。

四、组合模式（Composite）

1、特点

用户忽略组合对象与单个对象的不同，可以统一的使用组合结构中的所有对象。

2、具体情况

（1）用户使用组合类接口与组合结构中的对象进行交互，若接受者是一个叶节点，则直接处理请求；

（2）若接受者是组合对象，通常将请求发送给它的子部件，并在转发请求之前或之后可能执行一些辅助操作；

（3）组合模式的效果是可以一致地使用组合结构和单个对象。任何用到基本对象的地方都可以使用组合对象。

五、外观模式（Facade）

1、迪米特原则的运用

（1）信息的隐藏促进了软件的复用

类之间的耦合越弱，越有利于复用，一个处在弱耦合的类被修改，不会对有关系的类造成波及。

如果两个类不必彼此直接通信，那么就不要让这两个类发生直接的相互作用，若实在需要调用，可以通过第三者来转发调用；

（2）为实现迪米特原则，应该让一个软件中的子系统间的通信和相互依赖关系达到最小，需要引入一个外观对象，它为子系统间提供了一个单一而简单的屏障。

例如：企业软件的三层或N层架构，层与层之间地分离其实就是外观模式的体现。

2、与适配器模式

（1）都是对现存系统的封装，外观定义的是一个新的接口，适配器则是复用一个原有的接口；

（2）适配器使两个已有的接口协同工作，外观则是为现存系统提供一个更为方便的访问接口；

（3）适配器适配的是对象，外观适配整个子系统，后者针对的对象的粒度更大。

六、享元模式（Flyweight）

1、单一职责原则的运用

出现的问题：使用大量重复的对象，使得对象占用内存过多，造成资源的极大浪费，使得机器性能减慢；

2、举例说明

（1）面向对象技术有时会因简单设计而代价极大，例如：文档处理软件，当中的字符都可以是对象，若让文档中每一个字符都是一个字符对象，会产生很大的运行开销，这是不合理的；

（2）结合单一职责原则，享元模式中，由于文档字符是字母、数字或符号，完全可以让所用相同的字符都共享同一个对象，这就可以节约大量内存。

七、代理模式（Proxy）

1、与外观模式

代理对象代表一个单一对象而外观对象代表一个子系统；

代理的客户对象无法直接访问目标对象，由代理提供对单独的目标对象的访问控制，而外观的客户对象可以直接访问子系统中的各个对象。

2、与适配器模式

两者都具有衔接性质的功能。

代理是一种原来对象的代表，其他需要与这个对象打交道的操作都是和这个代表交涉；

适配器不需要虚构出一个代表者，只需要为应付特定使用目的，将原来的类进行一些组合。

小结

     每种模式都有各自的特点和发展的缺陷，这就需要我们结合不同的问题和软件需求进行不同的运用和设计了。