3. 结构型设计模式
结构型模式描述如何将类或对象按某种布局组成更大的结构。它分为类结构型模式和对象结构型模式,前者采用继承机制来组织接口和类,后者采用组合或聚合组合对象。
由于组合关系或聚合关系比较继承关系耦合度低,满足“合成复合原则”,所以对象结构型模式比类结构型模式具有更大的灵活性。
结构型模式分为以下 7 种:
1)代理(Proxy)模式:为某对象提供一种代理以控制对象的访问。即客户端通过代理简介地访问该对象,从而限制、增强或修改该对象的一些特征。
2)适配器(Adapter)模式:将一个类的接口转换成希望的另一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。
3)桥接(Bridge)模式:将抽象与实现分离,使它们可以独立变化。它是用组合关系代替继承关系来实现的,从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。
4)装饰(Decorator)模式:动态地给对象增加一些职责,即增加其额外的功能。
5)外观(Facade)模式:为多个复杂的子系统提供一个一致的接口,使这些子系统更加容易被访问。
6)享元(Flyweight)模式:运用共享技术来有效地支持大量细粒度对象的复用。
3.1 代理(Proxy)模式
在有些情况下,一个客户不能或者不想直接访问另一个对象,这时需要找一个中介帮忙完成某项任务,这个中介就是代理对象。例如,购买火车票不一定要去火车站买,可以通过 12306 网站或者去火车票代售点购买。又如找女朋友、找保姆、找工作都可以通过中介完成。
在软件设计中,使用代理模式的例子很多,如,要访问原型对象比较大(如视频或者大图像等),其下载要花很多时间。还有因为安全需要屏蔽客户端直接访问真实对象,如某单位的内部数据库等。
3.1.1 代理模式的定义与特点
代理模式的定义:由于某些原因需要给某对象提供一个代理以控制对该对象的访问。这时,访问对象不合适或者不能直接引用目标对象,代理对象作为访问对象和目标对象之间的中介。
代理模式的主要优点:
- 代理模式在客户端与目标对象之间起到一个中介作用和保护目标对象的作用;
- 代理模式可以扩展目标对象的功能;
- 代理模式能将客户端与目标对象分离,在一定程度上降低了系统的耦合度。
其主要缺点是:
- 在客户端和目标对象之间增加一个代理对象,会造成请求处理速度变慢;
- 增加了系统的复杂度。
3.1.2 代理模式的结构与实现
代理模式的结构比较简单,只要是通过定义一个集成抽象主题的代理来包含真实主题,从而实现对真实主题访问,下面来分析基本结构和实现方法。
(1)模式的结构
代理模式的主要角色如下:
1)抽象主题类:通过接口或抽象类声明真实主题或代理对象实现的业务方法。
2)真实主题类:实现了抽象主题中的具体业务,是代理对象所代表的真实对象,是最终要 引用的对象。
3)代理类:提供了与真实主题相同的接口,其内部含有对真实主题的引用,它可以访问、控制或扩展真实主题的功能。
其结构图如图3-1所以:
图3-1 代理模式的结构图
(2)模式的实现
代理模式的实现代码如下:
1 // 抽象主题
2 interface Subject {
3 void request();
4 }
[](javascript:void(0)