1.设计模式纵横谈之创建型模式
1.模式分类：
*从目的来看：（需要掌握）
-创建型模式：负责对象创建
-结构型模式：处理类与对象间的组合
-行为型模式：类与对象交互中的职责分配
*从范围来看：（需要了解）
-类模式处理类与子类的静态关系
-对象模式处理对象间的动态关系
2.单线程Singleton模式的基本动机：
满足一个类只有一个实例，并且这个实例具有全局访问权限。
【案例实现】 1：提供一个私有构造器，防止产生1个以上的实例。
2：再提供一个公有的只读的静态方法，用于获取该类的实例，有两种结果，如果有名为instance的实例，将返回该实例。如果没有名为instance的实例，将创建一个名为instance的实例。
【测试】：不能通过第1句来创建实例了，因为没有公有的构造方法了。
第2句用于创建该类的实例。
第3句因为已经创建过实例了，所以该句的作用是获取该类的实例。
第4句用于调用ReferenceEquals()方法来比较两个实例的引用是否是同一个，并向控制台输出比较结果。
3.单线程(Singleton)模式的要点：
*防止产生多个实例：
-提供私有(private)或(protected)级别的构造方法。
-不要支持ICloneable接口。
-不要支持序列化。
*单线程模式只考虑对象的创建，不考虑对象回收，因为在有垃圾回收的环境下，考虑垃圾回收意义不大。
*该模式不支持多线程，因为该模式可能会在多线程环境下产生多个实例，将违背该模式的基本动机。
4.【案例实现】 多线程环境下的单线程模式设计：
1.创建一个同步锁
2.当多线程的一个分支判断出实例为空时，立即上锁，再判断一下，才进行创建实例，防止违背单线程模式的初衷。
5.【案例实现】 静态构造器下的单线程模式，静态字段只在类加载时执行一次，以此来实现一个实例。下面是两种实现方式：
6.单线程模式扩展：
*将一个实例扩展到n个实例，例如对象池的实现。
*将new构造器的调用转移到其他类中，例如多个类协同工作环境中，某个局部环境只需要拥有某个类的一个实例。
*理解和扩展单线程模式的核心是：“如何控制用户使用new对一个类的实例构造器的任意调用”。
7.创建型模式（主要解决new的问题）解决思路：
*封装变化点——哪里变化，就封装哪里
*潜台词——如果没有变化，当然不需要封装。
8.工厂模式是面向接口编程，依赖接口，变化点在“对象创建”，所以要封装“对象创建”。
9. 简单工厂模式的问题在于不能应对“不同系列对象”的变化。
【解决方案】使用面向对象的技术来“封装”变化点。
- 抽象工厂模式(Abstract Factory）的基本动机：不同系列相互依赖的对象的创建工作，避免紧耦度。
11.抽象工厂模式的要点：
*当有“多系列对象构建”的需求时，可以使用抽象工厂模式。
*抽象工厂模式只能添加新序列，并不能添加新对象。
*抽象工厂模式经常和Factory method一起使用，达到“对象创建”需求。
12.builder模式的基本动机：算法相对稳定，对象的各个部分剧烈变化。
13.builder模式的要点：
*当有“算法较稳定，对象的各个部分会经常变化”的需求时，使用builder模式。
*builder模式只对对象的各个部分进行改动，不能对算法进行改动。
*抽象工厂模式用于解决“系列对象“需求，builder模式用于解决“对象部分 ”的需求。builder模式通常和Composite模式组合使用。
14.设计模块的耦合关系：
*紧耦合：软件发生变化时，依赖该模块的相关模块都要更改
*松耦合：软件发生变化时，高层模块较稳定，只有一些低层模块需要被替换或更改。
注意：首先掌握软件的模块如何划分，其次才能使用设计模式。
15.工厂方法(Factory method)模式的基本动机：对象的具体实现经常发生变化，但拥有比较稳定的接口。
16.工厂方法模式的几个要点：
*隔离类对象的使用者和具体类型之间的耦合关系。
*采用面向对象的方法，将具体实现方法在子类中实现，从而达到扩展的目的。
*工厂方法模式解决的是“单个对象”的需求，抽象工厂模式解决的是“系列对象”的需求，Builder模式解决的是“对象部分”的需求。
17.依赖关系倒置：实现细节应依赖于抽象，一般做法抽象A依赖于抽象B，实现细节b依赖于抽象B。
18.原型模式(ProtoType):用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。
19.原型模式的使用场景：（原型模式比new新建对象性能要好）
*需要一个类实例化大量的重复对象，或者数据重复性很大，极个别需要修改的属性。
*对象初始化过程比较复杂。
*在运行时刻不方便获取原型的类时，也可以通过原型模式来实现。
20.Prototype模式的要点：
*用于隔离类对象的使用者和具体类型（易变类）之间的耦合关系，且拥有稳定的接口。
*使用步骤：首先注册一个新类的对象（即原型），最后在需要的地方调用定义的克隆方法。
*Prototype模式中的克隆方法可以利用.NET中的Object类的MemberwiseClone()方法或者序列化来实现深拷贝。
2.设计模式之禅+大话设计模式 之建造者模式
1.重构的目的（了解）：
简单、清晰
2.什么是建造者模式呢？
建造者模式又称生成器模式，是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。
3.建造者的通用类图是什么样子呢？
4.建造者模式的通用代码：
*产品类：通常是一个组合或继承（如模板方法模式）产生的类。
——如果有多个产品类就有几个具体的建造者，并且这多个
*导演类：具有封装的作用，使高层模块与建造者内部的实现类相分离。当建造者模式庞大时，可以有多个导演类。
5.建造者模式的优点：
*封装性：客户端不知道产品内部的实现细节
*建造者独立，容易扩展
*便于控制细节风险：因为具体的建造者是独立的，所以对建造过程逐步细化时，不影响其他的模块。
6.建造者模式的使用场景：
7.建造者模式与工厂模式的区别：
建造者模式关注的是调用方法的顺序，基本方法已经实现。
工厂模式关注的是创建零件。
8.切记：别孤立思考一个模式，可以在使用建造者模式时考虑下模板方法模式。
3.UML之状态机视图+活动视图+交互视图
1.概述状态机视图的作用：
用于对对象的生命周期进行建模，显示对象如何根据当前状态对不同事件做出反应的动态行为。 状态机图主要由状态和转换两种元素组成。
2.状态机：
*定义：是由状态和迁移组成的图。
*组成：状态机主要由状态、转换、事件、动作和活动5部分组成。
1）状态表示对象的生命周期中的一种条件或情况。
2）转换表示两种状态间的一种关系。
3）事件表示在某一时间与空间下所发生的有意义的事情。
4）动作表示一个可执行的原子操作，是UML能够表达的最小计算单元
5）活动表示状态机中的非原子执行，一般由一系列动作组成。
*作用：状态机图用于对系统的动态方面进行建模，适合描述一个对象在其生命周期中的各种状态及状态的转换。
*优点：帮助理解控制机制。
*应用环境有两种：
->（一般情况下）应用到类上，就描述类实例对接收事件的响应。
->应用到操作、用例、协作上，就描述它们的执行过程。
*工作步骤：从对象的初始状态开始，响应时间并执行相应动作，从而完成状态的转换；在新状态下又继续响应事件并执行动作，如此循环进行到对象的终结状态。
3.事件：
*定义：是具有时间和空间位置的显著发生的某件事。发生在时间点上，不具有持续时间。
*作用：表达了对象可以检测的变动——对象间的调用或显式信号、某个值的改变或时间的推移。
*种类：调用事件、变更事件、信号事件、时间事件
->调用事件：表示对象接收到一个调用操作的请求。其期待的结果是事件的接收者触发一个转换并执行相应的操作。
->变更事件：变更事件的发生依赖于事件中某个表达式的布尔条件。变更事件没参数，只有条件被满足才会触发变更事件。 只有当更显式通讯形式不合适时使用。 当变更事件持续的被求值直到为真，此时迁移被触发。
->信号事件：发送对象显式的创建和初始化信号实例，并发送给一个或若干个对象。 在类图中使用关键字《signal》作为分类来声明，信号参数声明为属性，可以使用概括关系，信号也可以是其他信号的孩子。
->时间事件：时间事件的发生依赖于事件中的一个时间表达式。比如：可以让对象进入某一状态后经过给定的时间（相对时间）或到达某个绝对时间（某天某时刻）后发生该事件。
4.状态：
*作用：描述了对象生命周期的一段时间。状态机中，一系列状态由迁移来连接。状态用带圆角的长方形表示
*状态分两种情况：
——相同状态对相同的事件作出相同的响应。
——不同状态对相同的事件作出不同的响应。
也就是说：状态不同，对相同事件的响应就不同。
*复合状态：复合状态可以分解为连续的或并发的子状态。
-> a.顺序复合状态：当顺序复合状态被激活时，只有一个子状态会被激活。
->b.并发复合状态：复合状态中包括两个或多个并发执行的子状态机。
*简单状态：简单状态无子结构，只有若干迁移和可能的进入和退出动作。
*种类：
5.转换：
*定义：转换是两种状态间的一种关系，指明当特定事件发生或特定条件满足时，处于某状态（源状态）的对象将执行某一动作或活动并进入另一状态（目标状态）。
*表示：转换表示为从源状态指向目标状态的实线箭头，并附有转换的标签。
*种类：转换与隐式动作的种类：
6.动作：
*迁移被激发时，它的动作（如果存在）被执行。系统可以同时执行多个动作。动作一旦开始，它必须结束且不能为其他同时间的动作所影响。
*种类：
7.活动视图：
*定义：是状态机的一种对计算和工作流建模的特殊形式。
8． 活动图：
*定义：是UML对于系统的动态行为建模的另一种常用工具，它描述活动的顺序，展现从一个和活动到另一个活动的控制流。
*组成：活动图的组成元素：
-1、活动状态图（Activity）：用于表达状态机中的非原子的运行。
-2、动作状态（Actions)：是指原子的，不可中断的动作，并在此动作完成后通过完成转换转向另一个状态。
-3、动作状态约束（Action Constraints）：用来约束动作状态。
-4、动作流（Control Flow）：表示动作之间的转换，用带箭头的直线表示，箭头指向转入的方向。
-5、开始节点（Initial Node）：用实心黑色圆点表示。
-6、终止节点（Final Node）：分为活动终止结点（表示整个活动的结束）和流程终止结点（表示子流程的结束）。
-7、对象（Objects）
-8、数据存储对象（DataStore）：使用关键字《database》表示。
-9、对象流（Object Flows）：是动作状态或活动状态与对象之间的依赖关系。对象流用带有箭头的虚线表示。如果箭头是从动作状态指向对象，则表示动作对对象施加了一定的影响。施加的影响包括创建、修改和撤销等。如果箭头从对象指向动作状态，则表示该动作使用对象流所指向的对象。
-10、分支与合并（Decision and Merge Nodes）：用菱形表示。
-11、分叉与汇合（Fork and Join Nodes）：分为水平方向和垂直方向。
-12、异常处理（Exception Handler）：当受保护的活动发生异常时，出发异常处理节点。
-13、活动中断区域（Interruptible Activity Region）：活动中断区域围绕一些可被中断的动作状态图。
-14、泳道（Partition）：
泳道将活动图中的活动划分为若干组，并把每一组指定给负责这组活动的业务组织，即对象。在活动图中，泳道区分了负责活动的对象，它明确地表示了哪些活动是由哪些对象进行的。在包含泳道的活动图中，每个活动只能明确地属于一个泳道。
泳道是用垂直实线绘出，垂直线分隔的区域就是泳道。在泳道的上方可以给出泳道的名字或对象的名字，该对象负责泳道内的全部活动。泳道没有顺序，不同泳道中的活动既可以顺序进行也可以并发进行，动作流和对象流允许穿越分隔线。
9.交互视图：
*作用：提供了描述一系列对象行为更全局的视图。
*表示：使用协作来建模。
*种类： 交互图类型：分为顺序图和协作图
——顺序图：
*定义：以互相作用的一组对象为中心进行考察的图。
*适用范围：体现对象间消息传递的时间顺序。
*组成：
->参与者或对象：是系统的参与者或者任何有效的系统对象。主要参与者放在最左边，从左向右排列。
->生命线：每个对象都有生命线，是一条垂直的虚线，用来表示对象在一段时间内是存在的。如果对象生命周期结束，则用注销符表示。
激活/控制焦点：表示对象执行一个动作的时间。用生命线上长条矩形表示，高度描述了激活持续的时间。
-> 消息：用带箭头的实线表示。
消息的种类：
调用（同步消息）:表示调用某个对象的一个操作。
返回（同步返回）:表示被调用对象向调用者返回一个值。
发送（异步消息）:向一个对象发送一个信号，实例间通信的异步激发机制。
创建和销毁
->交互片段
——协作图
*定义：以独立的对象为中心进行考察的图。
*适用范围：显示过程设计细节。
*组成： 协作图的元素：
对象：一个协作代表了为了完成某个目标而共同工作的 一组对象。
消息：描述了系统的动态行为。
链：说明一个对象是如何与另一个对象进行连接的。