第六章：面向软件构造的可复用性的构建方法

第二节：设计可维护模式

问题一:可维护模式的分类

1. 构建模式（Creational patterns）
2. 结构模式（Structural patterns）
3. 行为模式（Behavioral patterns）

问题二：构建模式（Creational patterns）

    1.工厂模式方法（Factory Method pattern）

    方法：定义一个用于创建对象的接口，让其子类来决定实例化哪一个类，从而使一个类的实例化延迟到其子类。

    用途：当client不知道要创建哪个具体类的实例，或者不想在client代码中指明要具体创建的实例时，用工厂方法。

    理解：说到工厂方法，其实本质就是尽量避免Client使用SomeObject object = new SomeObject()这种可以直接使用new构建对象的方法。转而提供一些工厂类来避免暴露我的具体的类名。举个例子来说明，有一家餐馆，卖各种调料酱，这家店的老板告诉他的顾客，这些调料酱有沙拉酱，烧烤酱和番茄酱等等，但怎么要看顾客的使用就行；还有一家餐馆，老板不想让顾客知道我用的什么酱，我只告诉你你可以用调料酱。 
上面两个例子，前面那个餐馆就可以视为没有工厂，直接用new来“使用酱”；后边的餐馆，就有一个工厂屏蔽了顾客和餐馆，只有餐馆的人知道我给你的啥酱。（转自https://blog.csdn.net/qq_37487121/article/details/79985899）

    模式图：

    *例：非静态的工厂方法：

    静态的工厂方法：

优点：

– Eliminates the need to bind application-specific classes to your code.

– Code deals only with the Product interface (Trace), so it can work withany user-defined ConcreteProduct (FileTrace, SystemTrace)

潜在的缺点：

– Clients may have to make a subclass of the Creator, just so they cancreate a certain ConcreteProduct.

– This would be acceptable if the client has to subclass the Creator anyway,but if not then the client has to deal with another point of evolution.

满足：OCP（Open-Closed Principle）：—对扩展的开放，对修改已有代码的封闭

    2.抽象工厂模式（Abstract Factory）

    方法：提供接口以创建一组相关/相互依赖的对象，但不需要指明其具体类。

    用途：例：①当一个UI，包含多个窗口控件，这些控件在不同的OS中实现不同。②当一个仓库类，要控制多个设备，这些设备的制造商各有不同，控制接口有差异

    理解：

   **例：还是餐馆的例子，还有一家老板，比较死板，我不想让你顾客因为你要的酱不对影响我菜的味道，我规定你要了其中某种菜，只能再要与其搭配的那种酱，而不能要其他的酱。比如，我要了沙拉，想要酱那么我只提供沙拉酱；但是你有自由选择不要酱（即我利用Abstract Factory创建的不是一个完整的产品，而是一个产品族）。（转自https://blog.csdn.net/qq_37487121/article/details/79985899）

（***Abstract Factory 创建的不是一个完整产品，而是“产品族”（遵循固定搭配规则的多类产品的实例），得到的结果是：多个不同产品的object，各产品创建过程对client可见，但“搭配”不能改变。）

（本质上，Abstract Factory是把多类产品的factory method组合在一起）

*例：在Lab3中：

GraphPoet是由Word类型的顶点和WordNeighborhood类型的边组成的。

NetworkTopology是由Computer、Server、Router类型的点和NetworkConnection类型的边组成的。

***Vertex和Edge的子类，要有固定搭配，不能随意组合。

    3.构造器模式（Builder）

    方法：创建复杂对象，包含多个组成部分

    理解：仍然是餐馆的例子，还有一家老板，死板但是良心，我觉得你要了我的菜只有搭配我的酱才会更好吃，所以我干脆你只要点了我的菜就认为你需要我的酱。比如，我要了薯条套餐，直接给我的就是薯条和番茄酱（Builder模式创建的是一个完整的产品，有多个部分组成，Client不需要知道我各个部分是怎样创建怎样组合的）。（转自https://blog.csdn.net/qq_37487121/article/details/79985899）

    注意与抽象工厂进行区分：client要的不是一堆零散的objects (abstractfactory那样的结果)，而是一个完整的产品，client不关心其中的细节组成部分是什么、如何创建。

    模式图：

    *例：

    对比抽象工厂和构建（Abstract Factory vs Builder）

• Abstract Factory 创建的不是一个完整产品，而是“产品族”（遵循固定搭配规则的多类产品实例），得到的结果是：多个不同产品的实例object，各产品创建过程对client可见，但“搭配”不能改变。
  
• Builder 创建的是一个完整的产品，有多个部分组成，client不需了解每个部分是怎么创建、各个部分怎么组合，最终得到一个产品的完整object
  

    **例：在Lab3中，四个图应用都要创建图对象，要为不同应用build出不同的vertex list和edge list。

问题三：结构模式（Structural patterns）

   1. 桥接模式（Bridge）

    方法：Bridge是OOP最基本的structural pattern，通过delegation+inheritance建立两个具体类之间的关系（DIP依赖转置，抽象依赖于抽象）

     模式图：

    *例：

    桥接模式与策略模式的对比（Bridge vs. Strategy）

• Bridge: structural pattern 强调双方的run time delegation linking。一个类A的对象中有其他类B的对象作为其组成部分，但A的对象具体绑定到B的哪个具体子类的实现？在运行时通过delegation加以组合，并永久保存这种delegation关系。
  
• Strategy: behavioral pattern 强调一方run-time使用另一方的“算法”。“算法”通常实现为“类的某个方法”的形式，strategy的目的并非在“调用算法的类”与“被调用算法所在的类”之间建立起永久联系，而只是帮助前者临时使用后者中的“算法”，前者无需永久保存后者的实例。
  
• 理解：

    2.代理模式（Proxy）

    方法：

    用途：某个对象比较“敏感”/“私密”/“贵重”，不希望被client直接访问到，故设置proxy，在二者之间建立防火墙。

    模式：

    *例：

    代理模式与适配器对比（Proxy vs. Adaptor）

• Adapter: structural pattern, and the purpose is to change theinterface of class/library A to the expectations of client B. 目的：消除不兼容，目的是B以客户端期望的统一的方式与A建立起联系。
• Proxy: behavioral pattern, also uses wrapper classes, but thepurpose is to create a stand-in for a real resource. 目的：隔离对复杂对象的访问，降低难度/代价，定位在“访问/使用行为”
  

    3.组合模式（Composite）

    组合模式与装饰器的对比（Composite vs Decorator）

• Composite: structural pattern, allows you to build a hierarchicalstructure (tree) in a way that allows your external code to view theentire structure as a single entity. 目的是在同类型的对象之间建立起树型层次结构，一个上层对象可包含多个下层对象
  
• Decorator: structural pattern, too, allows an entity to completelycontain another entity so that using the decorator looks identical tothe contained entity. 强调的是同类型对象之间的“特性增加”问题，它们之间是平等的，区别在于 “拥有特性”的多少，每次decoration只能作用于一个object。
  

问题四：行为模式（Behavioral patterns）

    1.观察器（Observer）

    场景：“粉丝”对“偶像”感兴趣，希望随时得知偶像的一举一动；粉丝到偶像那里注册，偶像一旦有新闻发生，就推送给已注册的粉丝（回调callback粉丝的特定功能）

    模式图：

    *例：

    2.Visitor

    用途：对特定类型的object的特定操作(visit)，在运行时将二者动态绑定到一起，该操作可以灵活更改，无需更改被visit的类

    本质：将数据和作用于数据上的某种/些特定操作分离开来。

    模式图:

    *例：

对比Visitor vs Iterator

• Iterator: behavioral pattern：迭代器：以遍历的方式访问集合数据而无需暴露其内部表示，将“遍历”这项功能delegate到外部的iterator对象。
  
• Visitor: behavioral pattern：在特定ADT上执行某种特定操作，但该操作不在ADT内部实现，而是delegate到独立的visitor对象，客户端可灵活扩展/改变visitor的操作算法，而不影响ADT