《Head First 设计模式》学习笔记
书籍信息
- 书名: Head First 设计模式 (Head First Design Patterns)
- 作者: Eric Freeman & Elisabeth Robson
- 页数: 162页
- 类型: 文本型PDF
- 原始路径: /田浩然上传的资料/电子书/Head First 设计模式.pdf
核心内容概述
本书采用独特的”Head First”学习风格，通过视觉化、互动式的方式讲解23种经典设计模式。每个模式都配有生动的图示、代码示例和思考问题，帮助读者深入理解面向对象设计原则。
关键设计原则
1. 封装变化
找出应用中可能需要变化之处，把它们独立出来，不要和那些不需要变化的代码混在一起。
2. 针对接口编程，不针对实现编程
变量声明类型应该是超类型（抽象类或接口），如此才能支持多种实现类型。
3. 多用组合，少用继承
组合提供了更大的弹性，可以在运行时动态地改变行为。
设计模式分类
创建型模式
- 工厂方法: 定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类
- 抽象工厂: 提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族
- 单例: 确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点
- 建造者: 将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示
- 原型: 用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象
结构型模式
- 适配器: 将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口
- 桥接: 将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化
- 装饰: 动态地给一个对象添加一些额外的职责
- 外观: 为子系统中的一组接口提供一个一致的界面
- Flyweight: 运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象
- 组合: 将对象组合成树形结构以表示”部分-整体”的层次结构
- 代理: 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问
行为型模式
- 观察者: 定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新
- 策略: 定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换
- 模板方法: 定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中
- 命令: 将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化
- 状态: 允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为
- 责任链: 使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系
- 解释器: 给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器
- 访问者: 表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作
- 中介者: 用一个中介对象来封装一系列的对象交互
- 迭代器: 提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素
- 备忘录: 在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态
经典案例
模拟鸭子系统
通过设计鸭子游戏，展示了如何使用策略模式来处理鸭子行为的多样性（飞行、叫声）。
气象观测站
演示了观察者模式的实际应用，气象数据变化时自动通知各种显示布告板。
设计模式卡片格式
每个模式都按以下格式描述：
- 意图: 简短描述该模式的作用
- 别名: 该模式的另一个名称
- 动机: 描述模式要解决的问题
- 适用性: 何时使用此模式
- 结构: 类图展示参与者及关系
- 参与者: 各参与者的角色
- 协作: 参与者如何互动
- 实现: 实现上的考虑
- 代码示例: 典型实现代码
- 已知应用: 实际使用此模式的例子
- 相关模式: 与其他模式的关系
模式动物園
书中还包含有趣的”模式动物园”，将模式与动物类比，帮助记忆：
- MVC模式: 产地在三层架构、Web系统中
- 观察者模式: 出没在公司会议室
- 策略模式: 出现在游戏设计程序中
共通语彙
使用模式建立共同语言，提高开发团队沟通效率：
- 标准化: 使用标准术语描述架构
- 精确性: 精确表达设计意图
- 简洁性: 简洁地描述复杂设计
- 观察性: 便于分析和理解设计
- 完整性: 覆盖设计的各个方面
实践要点
- 设计模式非万能，不要过度设计
- 重构时是引入模式的合适时机
- 如果现在不需要，就不要做
- 保持简单（KISS原则）
- 模式会在设计中自然出现
四人帮(GoF)
本书参考了经典的”Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software”，由Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides合著。
其他资源
- Portland Pattern Repository Wiki: http://c2.com/cgi/wiki?WelcomeVisitors
- Hillside Group: http://hillside.net/
- J2EE Patterns: http://java.sun.com/blueprints/corej2eepatterns/Patterns/
联系与反思
读者可以在书中空白处写下自己的观察、模式和反模式的发现。