【再探】设计模式—桥接模式、组合模式及享元模式

 结构型设计模式描述了对象与类之间的关系。适配器模式及装饰器模式主要用于接口适配及功能增强,而桥接模式模式则是为了减少类的数量,组合模式让部分与容器能被客户端统一对待处理,享元模式则是用于节约系统内存,提高系统性能。

1 桥接模式

需求:一个类存在多个纬度,且每个纬度都需要独立进行扩展。例如,Coffee类,它有尺寸及口味两个纬度,这两个纬度有不同的扩展,比如有大杯、小杯,加糖及不加糖。 而且后续这两个纬度可能还会有新的扩展。

1.1 桥接模式介绍

将抽象部分与其实现部分分离,使得它们可以独立地变化。

图 桥接模式 UML

public class BridgePattern {public static void main(String[] args) {TasteImplementor[] tasteArray = {new SugarTasteImplementor(),new SugarTasteImplementor()};for (int i = 0; i < tasteArray.length; i++) {for (int j = 0; j < 2; j++) {CoffeeAbstraction coffee = i == 0 ? new BigCoffee(tasteArray[i]) : new SmallCoffee(tasteArray[i]);coffee.order();}}}private static abstract class CoffeeAbstraction {protected TasteImplementor tasteImplementor;public CoffeeAbstraction(TasteImplementor tasteImplementor) {this.tasteImplementor = tasteImplementor;}abstract String size();void order() {System.out.println(size() + tasteImplementor.taste() + "咖啡");}}private static class BigCoffee extends CoffeeAbstraction{public BigCoffee(TasteImplementor tasteImplementor) {super(tasteImplementor);}@OverrideString size() {return "大杯";}}private static class SmallCoffee extends CoffeeAbstraction {public SmallCoffee(TasteImplementor tasteImplementor) {super(tasteImplementor);}@OverrideString size() {return "小杯";}}private interface TasteImplementor {String taste();}private static class SugarTasteImplementor implements TasteImplementor{@Overridepublic String taste() {return "加糖";}}private static class NoSugarTasteImplementor implements TasteImplementor{@Overridepublic String taste() {return "不加糖";}}}

桥接模式

侧重纬度变化,实现部分的接口不一定要和抽象部分接口保持一致。

装饰模式

侧重动态添加或撤销功能,要求装饰类与被装饰类都实现同一接口。

表 桥接模式与装饰模式对比

1.2 优缺点

优点:

  1. 各个纬度可以独立扩展,将类的数量由m * n 变成 m + n。
  2. 符合单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则、依赖倒转原则、合成复用原则。

缺点:

  1. 增加系统的理解和设计难度,要求开发者一开始就针对抽象层进行设计与编程。及需要正确识别出系统中两个独立变化的纬度。

2 组合模式

需求:1)系统中具有整体和部分的层次结构,需要通过一种方式忽略整体和部分的差异,客户端可以一致的使用它们。2)一个系统中能分离出叶子和容器对象,而且它们的类型不固定,将来可能需要增加新的类型。

2.1 组合模式描述

组合多个对象形成树形结构,以表示具有“整体-部分”关系的层次结构。对单个对象(叶子对象)和组合对象(容器对象)的使用具有一致性。有称为“部分-整体(Part-Whole)模式”。

图 组合模式 UML

public class CompositePattern {public static void main(String[] args) {FileComponent file1 = new ImageFile("图片1");FileComponent file2 = new ImageFile("图片2");FileComponent folder1 = new Folder("文件夹1");FileComponent folder2 = new Folder("文件夹2");folder1.add(file1);folder2.add(file2);folder2.add(folder1);System.out.println(folder2.findByName("图片1"));System.out.println(folder1.findByName("图片2"));System.out.println(folder2.findByName("文件夹1"));System.out.println(folder1.findByName("文件夹1"));}private static abstract class FileComponent {protected String name;public FileComponent(String name) {this.name = name;}public abstract FileComponent findByName(String fileName);public abstract void add(FileComponent file);public abstract void remove(FileComponent file);public abstract FileComponent getChild(int i);}private static class ImageFile extends FileComponent {public ImageFile(String name) {super(name);}@Overridepublic FileComponent findByName(String fileName) {return name.equals(fileName) ? this : null;}@Overridepublic void add(FileComponent file) {throw new RuntimeException("不支持该操作");}@Overridepublic void remove(FileComponent file) {throw new RuntimeException("不支持该操作");}@Overridepublic FileComponent getChild(int i) {throw new RuntimeException("不支持该操作");}}private static class Folder extends FileComponent {private final List<FileComponent> children = new ArrayList<>();public Folder(String name) {super(name);}@Overridepublic FileComponent findByName(String fileName) {if (name.equals(fileName)) return this;for (FileComponent file : children) {FileComponent item = file.findByName(fileName);if (item != null) return item;}return null;}@Overridepublic void add(FileComponent file) {children.add(file);}@Overridepublic void remove(FileComponent file) {children.remove(file);}@Overridepublic FileComponent getChild(int i) {return i >= children.size() ? null : children.get(i);}}}

2.1.1 透明组合模式

抽象构件Component中声明了所有用于管理成员对象的方法,包括add()、remove()以及getChild()等方法。

优点:叶子和容器对象所提供的方法是一致的,客户端可以相同地对待所有对象。

缺点:不够安全,叶子和容器对象在本质上有区别,add、remove及getChild方法对于叶子对象来说没有意义。如果调用叶子对象的这些方法,在编译阶段不会报错,但在运行阶段可能出错。

2.1.2 安全组合模式

在抽象构件Component中没有声明任何用于管理成员对象的方法(add、remove及getChild等)。而在容器类Composite中声明并实现了这些方法。

优点:安全,对于叶子对象,不可能会被调用这些方法。

缺点:不够透明,客户端不能完全针对抽象编程,必须有区别地对待叶子和容器对象。

2.2 优缺点

优点:

  1. 可以清楚地定义分层次的复杂对象,表示对象的全部或部分层次。让客户端忽略了层次的差异,方便对整个层次结构进行控制。
  2. 增加新的容器构件和叶子构件很方便,符合开闭原则。

缺点:

  1. 很难对容器中的构件类型进行限制,比如希望某容器只能有某些特定类型的构件,这需要通过在运行时进行类型检查来实现。

3 享元模式

需求:1)系统中有大量相同或相似的对象。2)对象中大部份状态时非共享的,可以外部化。

3.1 享元模式介绍

使用共享技术来支持大量细粒度对象的复用。系统只使用少量的对象,而这些对象都可共享,状态变化很小。

通常使用单例模式来创建这些共享对象。

图 享元模式 UML

public class FlyweightPattern {public static void main(String[] args) {SoldierFactory.simulate(20,10);}private static class SoldierFactory {public static void simulate(int blueNum,int redNum) {int tempBlueNum = blueNum,tempRedNum = redNum;while (tempBlueNum > 0 && tempRedNum > 0) {Soldier blue = BlueSoldier.getInstance();blue.setId(blueNum - tempBlueNum);Soldier red = RedSoldier.getInstance();red.setId(redNum - tempRedNum);boolean confront = blue.confront(red);if (confront) {tempRedNum--;} else {tempBlueNum--;}}System.out.println("最终结果:" + (tempBlueNum > 0 ? BlueSoldier.getInstance().getType() : RedSoldier.getInstance().getType()) + "胜利");}}private static abstract class Soldier {private final Random random = new Random();protected int id;abstract String getType();void setId(int id) {this.id = id;}boolean confront(Soldier opponent) {boolean result = random.nextInt() % 3 == 0;StringBuilder sb = new StringBuilder();sb.append(this);if (result) {sb.append("消灭").append(opponent);} else {sb.append("阵亡");}System.out.println(sb);return result;}@Overridepublic String toString() {return getType() + id;}}private static class BlueSoldier extends Soldier {private BlueSoldier() {}public static Soldier getInstance() {return Holder.instance;}private static class Holder {private static final Soldier instance = new BlueSoldier();}@OverrideString getType() {return "蓝军";}}private static class RedSoldier extends Soldier {private RedSoldier() {}public static Soldier getInstance() {return Holder.instance;}private static class Holder {private static final Soldier instance = new RedSoldier();}@OverrideString getType() {return "红军";}}}

单纯享元模式

所有的具体享元对象类都是可共享的,不存在不可共享的类。

复合享元模式

将一些单纯享元对象使用组合模式加以组合,形成复合享元对象。

这样可以确保这些享元对象具有相同的外部状态。

表 单纯享元模式与复合享元模式

3.2 优缺点

优点:

  1. 极大减少了内存的使用,提高了系统性能。

缺点:

  1. 需要分离内部和外部状态,使系统变得复杂。
  2. 读取外部状态将使得运行时间变长。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/pingmian/13228.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

机器学习之sklearn基础教程(第五篇:特征选择和降维)

机器学习之sklearn基础教程&#xff08;第五篇&#xff1a;特征选择和降维&#xff09; 1. 特征选择 特征选择是从原始特征集中选择对任务有用的特征的过程。选择正确的特征可以提高模型的性能、减少训练时间和复杂度&#xff0c;并帮助我们更好地理解数据。 以下是几种常见的…

52. UE5 RPG 应用自定义FGameplayEffectContext到项目

在前面一篇文章中&#xff0c;我们创建了自定义的FGameplayEffectContext结构体&#xff0c;用于存储所需的内容。在自定义的结构体内&#xff0c;我们主要是为了增加暴击和格挡两个参数&#xff0c;用于后面的UI显示给玩家&#xff0c;让玩家知道当前触发的状态。并且我们还对…

分布式与一致性协议之PBFT算法(一)

PBFT算法 概述 前面提到了拜占庭将军问题之后&#xff0c;有人可能会感到困惑:口信消息型拜占庭问题直接在实际项目中是如何落地的呢&#xff1f;事实上&#xff0c;它很难在实际项目中落地&#xff0c;因为口信消息型拜占庭问题之解是一个非常理论化的算法&#xff0c;没有与…

区块链数据集(一)Xblock

一、Transaction Datasets Ethereum On-chain Data [Dataset] 2021-10TransactionData/Code AvailableEthereum Introduction: This is the dataset of paper “XBlock-ETH: Extracting and Exploring Blockchain Data From Ethereum”. Data / Code Paper CiteDownloads: …

【Python大数据】PySpark

CSDN不支持多个资源绑定&#xff0c;另外两个数据文件下载&#xff1a; 订单数据-json.zip search-log.zip Apache Spark是用于大规模数据(large-scala data)处理的统一(unified)分析引擎 简单来说&#xff0c;Spark是一款分布式的计算框架&#xff0c;用于调度成百上千的服…

openFeign 调用后 返回 出现 application/json 错误

项目场景&#xff1a; 远程调用时返回json格式错误 项目场景&#xff1a;从分页插件式改换为原生分页的时候 通过openFeign调用时发现了问题 问题描述 不需要openFeign 调用的时候 返回的数据和格式是对 通过openFeign 调用后返回 出现 application/json 错误 &#xff1a; …

5万字带你一文看懂自动驾驶之高精度地图前世今生

在讲解高精度地图之前&#xff0c;我们先把定位这个事情弄清楚&#xff0c;想明白&#xff0c;后面的事情就会清晰很多&#xff0c;自古哲学里面讨论的人生终极问题&#xff0c;无非就三个&#xff0c;我是谁&#xff0c;我从哪里来&#xff0c;我要去哪里&#xff0c;这里的位…

构建智慧设施管理平台:数字化引领未来建筑行业发展

随着城市化进程的不断推进和建筑行业的持续发展&#xff0c;智慧设施管理平台的重要性日益凸显。在这一背景下&#xff0c;构建智慧设施管理平台成为推动建筑行业数字化转型的关键举措。本文将深入探讨智慧设施管理平台的构建与优势&#xff0c;助力建筑企业把握数字化转型的主…

头歌实践教学平台——Python程序设计之语言基础

1.1 四则运算(project) 整数四则运算 """ 试编程实现分两行输入两个非零整数&#xff0c;并在4 行中按顺序输出两个数的加、减、乘、除的计算结果。 要求输出与如下示例格式相同&#xff0c;符号前后各有一个空格。 """#输入整数变量a和b&#x…

7-139 有趣的括号

括号()的组合千奇百怪,Drizzle 想知道各种组合的括号可以是否合法 合法要求:每个同类型的左括号必须有与之对应的同类的右括号以正确的顺序闭合 要求: 输入:输入一个括号字符串 输出:输出是否合法,是则True,否则False 示例: 输入: (){}[]输出: True范围: 对于 1…

html+js光标操作

光标设置id为username的字段 window.addEventListener("load", function() {document.getElementById("username").focus(); }); 光标在username的时候点击enter回车键的时候光标移动到id为password的input里面 document.getElementById("username…

【从零开始学架构 架构基础】二 架构设计的复杂度来源:高性能复杂度来源

架构设计的复杂度来源其实就是架构设计要解决的问题&#xff0c;主要有如下几个&#xff1a;高性能、高可用、可扩展、低成本、安全、规模。复杂度的关键&#xff0c;就是新旧技术之间不是完全的替代关系&#xff0c;有交叉&#xff0c;有各自的特点&#xff0c;所以才需要具体…

always on 可用行分析及部署操作

一、Always On 可用性分析 Always On 是 SQL Server 提供的一种高可用性和灾难恢复解决方案。它通过允许数据库在多个 SQL Server 实例之间自动故障转移,从而确保业务的连续性。以下是对 Always On 的可用性分析: 高可用性:Always On 通过创建可用性组,将数据库同步到多个…

openEuler 22.03安装单机版oracle 19c(附录所有patch包)

客户要在OpenEuler 22.0.3 LTS上安装的19.3.0.0 ,在安装到11%的时候报错all_no_orcl错误,我们知道欧拉底层是rhel9,这些错误其实经常接触都知道肯定是各种软件包的版本不对导致的,但是各种依赖太多了也不好解决,最后在官网有所发现: Requirements for Installing Oracle Datab…

Python数据类型转换:打通进销存数据处理的通道!

在Python中&#xff0c;数据类型转换是将一个数据类型的值转换为另一种数据类型的过程。Python提供了丰富的内置函数来实现不同数据类型之间的转换&#xff0c;包括整数、浮点数、字符串、列表、元组、集合和字典等。 基本语法 数据类型转换的基本语法是使用内置函数进行转换…

第八十二章 将 Web 应用程序与远程 Web 服务器结合使用 - 访问多个 IRIS 服务器上的 CSP

文章目录 第八十二章 将 Web 应用程序与远程 Web 服务器结合使用 - 访问多个 IRIS 服务器上的 CSP为应用程序路径配置 IRIS 服务器更改 URL 中的 IRIS 服务器名称 第八十二章 将 Web 应用程序与远程 Web 服务器结合使用 - 访问多个 IRIS 服务器上的 CSP 如果需要配置一台 Web …

【文末附gpt升级方案】探讨当前时机是否适合进入AIGC行业(一)

随着科技的飞速发展&#xff0c;人工智能生成内容&#xff08;AIGC&#xff09;作为新兴的技术领域&#xff0c;正逐步走进公众的视野&#xff0c;并在多个行业展现出巨大的应用潜力。然而&#xff0c;对于创业者、投资者以及希望进入这一领域的专业人士来说&#xff0c;当前时…

2024新零售行业多元化用工报告

来源&#xff1a;君润人力 近期历史回顾&#xff1a;

小米15曝光?可能会要稍微涨价

也许是感受到了智能机市场的逐渐复苏&#xff0c;最近各大手机品牌发售新品的速度明显加快了。从4月份的Redmi、一加&#xff0c;再到5月份一大堆vivo、OPPO新机型的发布。而近日&#xff0c;有关小米14即将发售的消息也是悄咪咪的放了出来。 去年发售的小米14可以说是狠狠地让…

202012青少年软件编程(Python)等级考试试卷(三级)

第 1 题 【单选题】 在Python正则表达式中&#xff0c;用来匹配任意空白字符的是&#xff08; &#xff09;。 A &#x1f612; B :S C :d D &#x1f604; 正确答案:A 试题解析: 第 2 题 【单选题】 在Python正则表达式中&#xff0c;用来匹配任意非数字字符的是&…