【设计模式2022】第一章概述_python

【设计模式2022】第一章概述

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一、必要性

设计模式的本质是面向对象设计原则的实际运用，是对类的封装、继承和多态以及类的关联关系和组合关系的充分理解

正确使用设计模式具有以下优点：

二、分类 1.创建型模式

用于描述怎样创建对象，它的主要特点是将对象的创建与使用分离。

具体指单例、原型、工厂方法、抽象工厂、建造者这五种模式。

2.结构型模式

用于描述如何将类或对象按某种布局组成更大的结构。

具体指代理、适配器、桥接、装饰、外观、享元、组合这七种模式。

3.行为型模式

用于描述类或对象之间怎样相互协作共同完成单个对象无法单独完成的任务，以及怎样分配职责。

具体指模板方法、策略、命令、责任链、状态、观察者、中介者、迭代器、访问者、备忘录、解释器这十一种模式。

三、类和类之间的关系 1.关联关系

关联关系是对象之间的一种引用关系，用于表示一类对象与另一类对象之间的联系，如老师和学生、师傅和徒弟、丈夫和妻子等。关联关系是类与类之间最常用的一种关系，分为一般关联关系、聚合关系和组合关系。

（1）单向关联

在 UML 类图中，单向关联用一个带箭头的实线表示。上图表示每个顾客都有一个地址，这通过让 Customer 类持有一个类型为 Address 的成员变量类实现。

（2）双向关联

从上图中我们很容易看出，所谓的双向关联就是双方各自持有对方类型的成员变量。

在 UML 类图中，双向关联用一个不带箭头的直线表示。上图中在 Customer 类中维护一个 List，表示一个顾客可以购买多个商品；在 Product 类中维护一个 Customer 类型的成员变量表示这个产品被哪个顾客所购买

（3）自关联

自关联在 UML 类图中用一个带有箭头且指向自身的线表示。上图的意思就是 Node 类包含类型为 Node 的成员变量，也就是“自己包含自己”。

2.聚合关系

聚合关系是关联关系的一种，是强关联关系，是整体和部分之间的关系。

聚合关系也是通过成员对象来实现的，其中成员对象是整体对象的一部分，但是成员对象可以脱离整体对象而独立存在。例如，学校与老师的关系，学校包含老师，但如果学校停办了，老师依然存在。

在 UML 类图中，聚合关系可以用带空心菱形的实线来表示，菱形指向整体。下图所示是大学和教师的关系图：

3.组合关系

组合表示类之间的整体与部分的关系，但它是一种强烈的聚合关系。

在组合关系中，整体对象可以控制部分对象的生命周期，一旦整体对象不存在，部分对象也将不存在，部分对象不能脱离整体对象而存在。例如，头和嘴的关系，没有了头，嘴也就不存在了。

在 UML 类图中，组合关系用带实心菱形的实线来表示，菱形指向整体。下图所示是头和嘴的关系图：

4.依赖关系

依赖关系是一种使用关系，它是对象之间耦合度最弱的一种关联方式，是临时性的关联。在代码中，某个类的方法通过局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用来访问另一个类（被依赖类）中的某些方法来完成一些职责。

在 UML 类图中，依赖关系使用带箭头的虚线来表示，箭头从使用类指向被依赖的类。下图所示是司机和汽车的关系图，司机驾驶汽车：

5.继承关系

继承关系是对象之间耦合度最大的一种关系，表示一般与特殊的关系，是父类与子类之间的关系，是一种继承关系。

在 UML 类图中，泛化关系用带空心三角箭头的实线来表示，箭头从子类指向父类。在代码实现时，使用面向对象的继承机制来实现泛化关系。例如，Student 类和 Teacher 类都是 Person 类的子类，其类图如下图所示：

6.实现关系

实现关系是接口与实现类之间的关系。在这种关系中，类实现了接口，类中的 *** 作实现了接口中所声明的所有的抽象 *** 作。

在 UML 类图中，实现关系使用带空心三角箭头的虚线来表示，箭头从实现类指向接口。例如，汽车和船实现了交通工具接口，其类图如下图所示：

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