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软件工程学习日志2025.12.25

news 2026/5/12 16:12:04

📖 学习主题：软件工程23种设计模式的核心理念、作用与实践

🎯 一、今日学习目标

理解23种设计模式的分类与核心理念
掌握每种模式的主要作用和适用场景
通过代码示例加深对模式实现方式的理解
建立设计模式的知识框架和应用思路

📚 二、核心内容总结

模式分类总览

类别模式数量核心目标关键特点

创建型 5种对象创建的抽象解耦创建过程，提升灵活性

结构型 7种对象/类的组合与适配优化系统结构，降低耦合

行为型 11种对象间的交互与职责分配优化通信流程，简化控制

重点模式深入理解

🔹 工厂方法模式 vs 抽象工厂模式

• 相同点：都用于创建对象，解耦客户端与具体类

• 不同点：

• 工厂方法：创建单个产品

• 抽象工厂：创建产品族，保证兼容性

🔹 装饰器模式 vs 代理模式

• 相同点：都包装现有对象

• 不同点：

• 装饰器：增强功能，透明性（客户端知道被包装对象）

• 代理：控制访问，非透明性（客户端不知道被代理对象）

🔹 策略模式 vs 状态模式

• 相同点：都通过组合改变行为

• 不同点：

• 策略：算法可互换，客户端主动选择

• 状态：状态驱动行为，自动转换

💻 三、代码实践要点

创建型模式实践

// 单例模式的双重检查锁定
public class Singleton {
private static volatile Singleton instance;

public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {  // 第一次检查synchronized (Singleton.class) {if (instance == null) {  // 第二次检查instance = new Singleton();}}}return instance;
}

}

结构型模式实践

// 装饰器模式实现
public abstract class CoffeeDecorator extends Coffee {
protected Coffee decoratedCoffee;

public CoffeeDecorator(Coffee coffee) {this.decoratedCoffee = coffee;
}

}

行为型模式实践

// 观察者模式实现
public class WeatherStation implements Subject {
private List observers = new ArrayList<>();

public void registerObserver(Observer o) {observers.add(o);
}public void notifyObservers() {for (Observer o : observers) {o.update(temperature, humidity, pressure);}
}

}

🧠 四、模式选择决策树

graph TD
A[设计问题] --> B{创建对象?}
B -->|是| C[创建型模式]
C --> D{需要控制实例数量?}
D -->|是| D1[单例模式]
D -->|否| D2{复杂对象?}
D2 -->|是| D3[建造者模式]
D2 -->|否| D4{产品族?}
D4 -->|是| D5[抽象工厂]
D4 -->|否| D6[工厂方法]

B -->|否| E{优化结构?}
E -->|是| F[结构型模式]
F --> F1{接口不匹配?}
F1 -->|是| F2[适配器模式]
F1 -->|否| F3{透明添加功能?}
F3 -->|是| F4[装饰器模式]
F3 -->|否| F5{控制访问?}
F5 -->|是| F6[代理模式]E -->|否| G[行为型模式]
G --> G1{多个对象交互?}
G1 -->|是| G2[中介者/观察者]
G1 -->|否| G3{算法可变?}
G3 -->|是| G4[策略模式]
G3 -->|否| G5{需要撤销?}
G5 -->|是| G6[备忘录/命令]

📊 五、学习心得与体会

✅ 已掌握内容