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设计模式在封装中的运用汇报人：停云2024-02-03

设计模式基本概念与分类封装在软件工程中重要性单例模式在封装中应用工厂模式在封装中应用代理模式在封装中应用装饰器模式在封装中应用总结与展望contents目录

01设计模式基本概念与分类

设计模式是一套被反复使用的、多数人知道的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。设计模式定义设计模式是为了让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性以及代码的重用性。设计模式目的设计模式定义及目的

03行为型模式如观察者模式、策略模式、状态模式等，这些模式关注对象之间的通信和协作。01创建型模式如单例模式、工厂模式、建造者模式等，这些模式关注对象的创建过程。02结构型模式如适配器模式、装饰器模式、代理模式等，这些模式关注类和对象的组合。常见设计模式类型

包括单一职责原则、开放封闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则、接口隔离原则以及迪米特法则等。设计模式应与具体的业务场景相结合，避免过度设计和滥用设计模式；同时，应关注代码的可读性和可维护性，确保代码易于理解和扩展。设计原则与最佳实践最佳实践设计原则

02封装在软件工程中重要性

封装是指将对象的属性和行为结合成一个独立的单位，并尽可能隐藏对象的内部实现细节。封装可以提高软件的可重用性、可维护性和可扩展性，使代码更加模块化、清晰易懂。封装还可以控制对对象属性的访问和修改，保证数据的安全性和完整性。封装概念及作用

提高代码可维护性封装可以将复杂的系统分解为一系列相对独立的对象，每个对象负责自己的功能，降低了代码的复杂性。当需要修改某个对象时，只需要修改该对象的相关代码，而不需要对整个系统进行修改，提高了代码的可维护性。封装还可以将对象的实现细节隐藏起来，只暴露必要的接口，使得代码更加稳定，减少了因为误操作而导致的错误。

123封装可以将对象的敏感信息隐藏起来，只通过特定的公开方法进行访问和修改，保证了数据的安全性。封装可以防止外部代码直接访问和修改对象的内部状态，避免了因为外部干扰而导致的不可预料的行为。封装还可以控制对象之间的访问权限，使得不同对象之间只能访问彼此允许访问的部分，实现了信息的隔离和保护。实现信息隐藏和安全性

03单例模式在封装中应用

单例模式定义及特点定义单例模式是一种创建型设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来获取该实例。特点单例类只能创建一个对象，且该对象在全局中唯一；单例类必须自己创建自己的唯一实例；单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

实现线程安全单例类通过一个登记类来管理所有的单例实例，这个登记类是一个全局的静态类，通过它来获取单例对象。这种方式也是线程安全的。登记式/静态注册式在类加载时就完成了初始化，所以类加载较慢，但获取对象的速度快。这种方式是线程安全的。饿汉式在第一次调用时初始化，避免了类加载时的初始化，但存在线程安全问题。可以通过双重检查锁定、静态内部类等方式实现线程安全的懒汉式单例。懒汉式

需要频繁进行创建和销毁的对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多，但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象等。应用场景单例模式可以减少系统内存开销，避免对资源的多重占用；可以全局访问，方便对单例对象进行操作；可以控制实例数量，达到节约系统资源的目的。同时，因为单例类封装了它的唯一实例，所以它可以严格控制客户怎样以及何时访问它，从而对系统有很好的保护作用。优势分析应用场景与优势分析

04工厂模式在封装中应用

工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。工厂模式可以分为三类：简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。简单工厂模式不属于23种GOF设计模式之一，但在实际应用中使用得较为频繁。工厂模式概念及分类

简单工厂模式通过专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类或者接口。简单工厂模式的实现方法一般是通过在工厂类中提供一个静态方法，该方法接受参数并返回相应的类的实例。客户端只需要传入相应的参数即可获得所需的对象，而无需了解具体的创建细节。简单工厂模式的优点是实现了对象创建和使用的分离，客户端无需知道所创建的具体类名，只需要知道相应的参数即可。但是，简单工厂模式也存在一些缺点，比如违反了开闭原则，当需要添加新的产品类时，需要修改工厂类的代码。简单工厂模式实现方法

抽象工厂模式的优点是能够提供一个接口，使得在不知道具体类名的情况下能够创建一系列相关的对象。此外，由于抽象工厂模式隔离了具体类的生成，使得更换一个产品系列变得更加容易。但是，抽象工厂模式的缺点也是显而易见的，那就是当产品族中需要增加一个新的产品时，所有的工厂类都需要进行修改。抽象工