設(shè)計模式（Design pattern）是一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過分類編目的、代碼設(shè)計經(jīng)驗的總結(jié)。使用設(shè)計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代 碼可靠性。 毫無疑問，設(shè)計模式于己于他人于系統(tǒng)都是多贏的，設(shè)計模式使代碼編制真正工程化，設(shè)計模式是軟件工程的基石，如同大廈的一塊塊磚石一樣。項目中合理的運用 設(shè)計模式可以完美的解決很多問題，每種模式在現(xiàn)在中都有相應(yīng)的原理來與之對應(yīng)，每一個模式描述了一個在我們周圍不斷重復(fù)發(fā)生的問題，以及該問題的核心解決 方案，這也是它能被廣泛應(yīng)用的原因。
一、設(shè)計模式的分類
總體來說設(shè)計模式分為三大類：
創(chuàng)建型模式，共五種：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。
結(jié)構(gòu)型模式，共七種：適配器模式、裝飾器模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。
行為型模式，共十一種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責(zé)任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態(tài)模式、訪問者模式、中介者模式、解釋器模式。
其實還有兩類：并發(fā)型模式和線程池模式。用一個圖片來整體描述一下：
二、Java的23中設(shè)計模式
從這一塊開始，我們詳細(xì)介紹Java中23種設(shè)計模式的概念，應(yīng)用場景等情況，并結(jié)合他們的特點及設(shè)計模式的原則進行分析。
1、工廠方法模式（Factory Method）
工廠方法模式分為三種：
11、普通工廠模式 ，就是建立一個工廠類，對實現(xiàn)了同一接口的一些類進行實例的創(chuàng)建。首先看下關(guān)系圖：
舉例如下：（我們舉一個發(fā)送郵件和短信的例子）
首先，創(chuàng)建二者的共同接口：
public?interface?Sender?{?? ????public?void?Send();?? }?? 其次，創(chuàng)建實現(xiàn)類：
public?class?MailSender?implements?Sender?{?? ????@Override?? ????public?void?Send()?{?? ????????System.out.println(“this?is?mailsender!”);?? ????}?? }?? public?class?SmsSender?implements?Sender?{?? ?? ????@Override?? ????public?void?Send()?{?? ????????System.out.println(“this?is?sms?sender!”);?? ????}?? }?? 最后，建工廠類：
public?class?SendFactory?{?? ?? ????public?Sender?produce(String?type)?{?? ????????if?(“mail”.equals(type))?{?? ????????????return?new?MailSender();?? ????????}?else?if?(“sms”.equals(type))?{?? ????????????return?new?SmsSender();?? ????????}?else?{?? ????????????System.out.println(“請輸入正確的類型!”);?? ????????????return?null;?? ????????}?? ????}?? }?? 我們來測試下：
public?class?FactoryTest?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????SendFactory?factory?=?new?SendFactory();?? ????????Sender?sender?=?factory.produce(“sms”);?? ????????sender.Send();?? ????}?? }?? 輸出：this is sms sender!
22、多個工廠方法模式 ，是對普通工廠方法模式的改進，在普通工廠方法模式中，如果傳遞的字符串出錯，則不能正確創(chuàng)建對象，而多個工廠方法模式是提供多個工廠方法，分別創(chuàng)建對象。關(guān)系圖：
::__IHACKLOG_REMOTE_IMAGE_AUTODOWN_BLOCK__::2
將上面的代碼做下修改，改動下SendFactory類就行，如下：
public?class?SendFactory?{ ? public?Sender?produceMail(){ ?
????????return?new?MailSender();?? ????}?? ?????? ????public?Sender?produceSms(){?? ????????return?new?SmsSender();?? ????}?? }?? 測試類如下：
public?class?FactoryTest?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????SendFactory?factory?=?new?SendFactory();?? ????????Sender?sender?=?factory.produceMail();?? ????????sender.Send();?? ????}?? }?? 輸出：this is mailsender!
33、靜態(tài)工廠方法模式 ，將上面的多個工廠方法模式里的方法置為靜態(tài)的，不需要創(chuàng)建實例，直接調(diào)用即可。
public?class?SendFactory?{?? ?????? ????public?static?Sender?produceMail(){?? ????????return?new?MailSender();?? ????}?? ?????? ????public?static?Sender?produceSms(){?? ????????return?new?SmsSender();?? ????}?? }?? public?class?FactoryTest?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?????? ????????Sender?sender?=?SendFactory.produceMail();?? ????????sender.Send();?? ????}?? }?? 輸出：this is mailsender!
總體來說，工廠模式適合：凡是出現(xiàn)了大量的產(chǎn)品需要創(chuàng)建，并且具有共同的接口時，可以通過工廠方法模式進行創(chuàng)建。在以上的三種模式中，第一種如果傳 入的字符串有誤，不能正確創(chuàng)建對象，第三種相對于第二種，不需要實例化工廠類，所以，大多數(shù)情況下，我們會選用第三種——靜態(tài)工廠方法模式。
2、抽象工廠模式（Abstract Factory）
工廠方法模式有一個問題就是，類的創(chuàng)建依賴工廠類，也就是說，如果想要拓展程序，必須對工廠類進行修改，這違背了閉包原則，所以，從設(shè)計角度考慮， 有一定的問題，如何解決？就用到抽象工廠模式，創(chuàng)建多個工廠類，這樣一旦需要增加新的功能，直接增加新的工廠類就可以了，不需要修改之前的代碼。因為抽象 工廠不太好理解，我們先看看圖，然后就和代碼，就比較容易理解。
請看例子：
public?interface?Sender?{?? ????public?void?Send();?? }?? 兩個實現(xiàn)類：
public?class?MailSender?implements?Sender?{?? ????@Override?? ????public?void?Send()?{?? ????????System.out.println(“this?is?mailsender!”);?? ????}?? }?? public?class?SmsSender?implements?Sender?{?? ?? ????@Override?? ????public?void?Send()?{?? ????????System.out.println(“this?is?sms?sender!”);?? ????}?? }?? 兩個工廠類：
public?class?SendMailFactory?implements?Provider?{?? ?????? ????@Override?? ????public?Sender?produce(){?? ????????return?new?MailSender();?? ????}?? }?? public?class?SendSmsFactory?implements?Provider{?? ?? ????@Override?? ????public?Sender?produce()?{?? ????????return?new?SmsSender();?? ????}?? }?? 在提供一個接口：
public?interface?Provider?{?? ????public?Sender?produce();?? }?? 測試類：
public?class?Test?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Provider?provider?=?new?SendMailFactory();?? ????????Sender?sender?=?provider.produce();?? ????????sender.Send();?? ????}?? }?? 其實這個模式的好處就是，如果你現(xiàn)在想增加一個功能：發(fā)及時信息，則只需做一個實現(xiàn)類，實現(xiàn)Sender接口，同時做一個工廠類，實現(xiàn)Provider接口，就OK了，無需去改動現(xiàn)成的代碼。這樣做，拓展性較好！
3、單例模式（Singleton ）
單例對象（Singleton）是一種常用的設(shè)計模式。在Java應(yīng)用中，單例對象能保證在一個JVM中，該對象只有一個實例存在。這樣的模式有幾個好處：
1、某些類創(chuàng)建比較頻繁，對于一些大型的對象，這是一筆很大的系統(tǒng)開銷。
2、省去了new操作符，降低了系統(tǒng)內(nèi)存的使用頻率，減輕GC壓力。
3、有些類如交易所的核心交易引擎，控制著交易流程，如果該類可以創(chuàng)建多個的話，系統(tǒng)完全亂了。（比如一個軍隊出現(xiàn)了多個司令員同時指揮，肯定會亂成一團），所以只有使用單例模式，才能保證核心交易服務(wù)器獨立控制整個流程。
首先我們寫一個簡單的單例類：
public?class?Singleton?{?? ?? ????/*?持有私有靜態(tài)實例，防止被引用，此處賦值為null，目的是實現(xiàn)延遲加載?*/?? ????private?static?Singleton?instance?=?null;?? ?? ????/*?私有構(gòu)造方法，防止被實例化?*/?? ????private?Singleton()?{?? ????}?? ?? ????/*?靜態(tài)工程方法，創(chuàng)建實例?*/?? ????public?static?Singleton?getInstance()?{?? ????????if?(instance?==?null)?{?? ????????????instance?=?new?Singleton();?? ????????}?? ????????return?instance;?? ????}?? ?? ????/*?如果該對象被用于序列化，可以保證對象在序列化前后保持一致?*/?? ????public?Object?readResolve()?{?? ????????return?instance;?? ????}?? }?? 這個類可以滿足基本要求，但是，像這樣毫無線程安全保護的類，如果我們把它放入多線程的環(huán)境下，肯定就會出現(xiàn)問題了，如何解決？我們首先會想到對getInstance方法加synchronized關(guān)鍵字，如下：
public?static?synchronized?Singleton?getInstance()?{?? ????????if?(instance?==?null)?{?? ????????????instance?=?new?Singleton();?? ????????}?? ????????return?instance;?? ????}?? 但是，synchronized關(guān)鍵字鎖住的是這個對象，這樣的用法，在性能上會有所下降，因為每次調(diào)用getInstance()，都要對對象上鎖，事實上，只有在第一次創(chuàng)建對象的時候需要加鎖，之后就不需要了，所以，這個地方需要改進。我們改成下面這個：
public?static?Singleton?getInstance()?{?? ????????if?(instance?==?null)?{?? ????????????synchronized?(instance)?{?? ????????????????if?(instance?==?null)?{?? ????????????????????instance?=?new?Singleton();?? ????????????????}?? ????????????}?? ????????}?? ????????return?instance;?? ????}?? 似乎解決了之前提到的問題，將synchronized關(guān)鍵字加在了內(nèi)部，也就是說當(dāng)調(diào)用的時候是不需要加鎖的，只有在instance為 null，并創(chuàng)建對象的時候才需要加鎖，性能有一定的提升。但是，這樣的情況，還是有可能有問題的，看下面的情況：在Java指令中創(chuàng)建對象和賦值操作是 分開進行的，也就是說instance = new Singleton();語句是分兩步執(zhí)行的。但是JVM并不保證這兩個操作的先后順序，也就是說有可能JVM會為新的Singleton實例分配空間， 然后直接賦值給instance成員，然后再去初始化這個Singleton實例。這樣就可能出錯了，我們以A、B兩個線程為例：
a>A、B線程同時進入了第一個if判斷
b>A首先進入synchronized塊，由于instance為null，所以它執(zhí)行instance = new Singleton();
c>由于JVM內(nèi)部的優(yōu)化機制，JVM先畫出了一些分配給Singleton實例的空白內(nèi)存，并賦值給instance成員（注意此時JVM沒有開始初始化這個實例），然后A離開了synchronized塊。
d>B進入synchronized塊，由于instance此時不是null，因此它馬上離開了synchronized塊并將結(jié)果返回給調(diào)用該方法的程序。
e>此時B線程打算使用Singleton實例，卻發(fā)現(xiàn)它沒有被初始化，于是錯誤發(fā)生了。
所以程序還是有可能發(fā)生錯誤，其實程序在運行過程是很復(fù)雜的，從這點我們就可以看出，尤其是在寫多線程環(huán)境下的程序更有難度，有挑戰(zhàn)性。我們對該程序做進一步優(yōu)化：
private?static?class?SingletonFactory{??????????? ????????private?static?Singleton?instance?=?new?Singleton();??????????? ????}??????????? ????public?static?Singleton?getInstance(){??????????? ????????return?SingletonFactory.instance;??????????? ????}??? 實際情況是，單例模式使用內(nèi)部類來維護單例的實現(xiàn)，JVM內(nèi)部的機制能夠保證當(dāng)一個類被加載的時候，這個類的加載過程是線程互斥的。這樣當(dāng)我們第一 次調(diào)用getInstance的時候，JVM能夠幫我們保證instance只被創(chuàng)建一次，并且會保證把賦值給instance的內(nèi)存初始化完畢，這樣我 們就不用擔(dān)心上面的問題。同時該方法也只會在第一次調(diào)用的時候使用互斥機制，這樣就解決了低性能問題。這樣我們暫時總結(jié)一個完美的單例模式：
public?class?Singleton?{?? ?? ????/*?私有構(gòu)造方法，防止被實例化?*/?? ????private?Singleton()?{?? ????}?? ?? ????/*?此處使用一個內(nèi)部類來維護單例?*/?? ????private?static?class?SingletonFactory?{?? ????????private?static?Singleton?instance?=?new?Singleton();?? ????}?? ?? ????/*?獲取實例?*/?? ????public?static?Singleton?getInstance()?{?? ????????return?SingletonFactory.instance;?? ????}?? ?? ????/*?如果該對象被用于序列化，可以保證對象在序列化前后保持一致?*/?? ????public?Object?readResolve()?{?? ????????return?getInstance();?? ????}?? }?? 其實說它完美，也不一定，如果在構(gòu)造函數(shù)中拋出異常，實例將永遠(yuǎn)得不到創(chuàng)建，也會出錯。所以說，十分完美的東西是沒有的，我們只能根據(jù)實際情況，選 擇最適合自己應(yīng)用場景的實現(xiàn)方法。也有人這樣實現(xiàn)：因為我們只需要在創(chuàng)建類的時候進行同步，所以只要將創(chuàng)建和getInstance()分開，單獨為創(chuàng)建 加synchronized關(guān)鍵字，也是可以的：
public?class?SingletonTest?{?? ?? ????private?static?SingletonTest?instance?=?null;?? ?? ????private?SingletonTest()?{?? ????}?? ?? ????private?static?synchronized?void?syncInit()?{?? ????????if?(instance?==?null)?{?? ????????????instance?=?new?SingletonTest();?? ????????}?? ????}?? ?? ????public?static?SingletonTest?getInstance()?{?? ????????if?(instance?==?null)?{?? ????????????syncInit();?? ????????}?? ????????return?instance;?? ????}?? }?? 考慮性能的話，整個程序只需創(chuàng)建一次實例，所以性能也不會有什么影響。
補充：采用”影子實例”的辦法為單例對象的屬性同步更新
public?class?SingletonTest?{?? ?? ????private?static?SingletonTest?instance?=?null;?? ????private?Vector?properties?=?null;?? ?? ????public?Vector?getProperties()?{?? ????????return?properties;?? ????}?? ?? ????private?SingletonTest()?{?? ????}?? ?? ????private?static?synchronized?void?syncInit()?{?? ????????if?(instance?==?null)?{?? ????????????instance?=?new?SingletonTest();?? ????????}?? ????}?? ?? ????public?static?SingletonTest?getInstance()?{?? ????????if?(instance?==?null)?{?? ????????????syncInit();?? ????????}?? ????????return?instance;?? ????}?? ?? ????public?void?updateProperties()?{?? ????????SingletonTest?shadow?=?new?SingletonTest();?? ????????properties?=?shadow.getProperties();?? ????}?? }?? 通過單例模式的學(xué)習(xí)告訴我們：
1、單例模式理解起來簡單，但是具體實現(xiàn)起來還是有一定的難度。
2、synchronized關(guān)鍵字鎖定的是對象，在用的時候，一定要在恰當(dāng)?shù)牡胤绞褂?#xff08;注意需要使用鎖的對象和過程，可能有的時候并不是整個對象及整個過程都需要鎖）。
到這兒，單例模式基本已經(jīng)講完了，結(jié)尾處，筆者突然想到另一個問題，就是采用類的靜態(tài)方法，實現(xiàn)單例模式的效果，也是可行的，此處二者有什么不同？
首先，靜態(tài)類不能實現(xiàn)接口。（從類的角度說是可以的，但是那樣就破壞了靜態(tài)了。因為接口中不允許有static修飾的方法，所以即使實現(xiàn)了也是非靜態(tài)的）
其次，單例可以被延遲初始化，靜態(tài)類一般在第一次加載是初始化。之所以延遲加載，是因為有些類比較龐大，所以延遲加載有助于提升性能。
再次，單例類可以被繼承，他的方法可以被覆寫。但是靜態(tài)類內(nèi)部方法都是static，無法被覆寫。
最后一點，單例類比較靈活，畢竟從實現(xiàn)上只是一個普通的Java類，只要滿足單例的基本需求，你可以在里面隨心所欲的實現(xiàn)一些其它功能，但是靜態(tài)類 不行。從上面這些概括中，基本可以看出二者的區(qū)別，但是，從另一方面講，我們上面最后實現(xiàn)的那個單例模式，內(nèi)部就是用一個靜態(tài)類來實現(xiàn)的，所以，二者有很 大的關(guān)聯(lián)，只是我們考慮問題的層面不同罷了。兩種思想的結(jié)合，才能造就出完美的解決方案，就像HashMap采用數(shù)組+鏈表來實現(xiàn)一樣，其實生活中很多事 情都是這樣，單用不同的方法來處理問題，總是有優(yōu)點也有缺點，最完美的方法是，結(jié)合各個方法的優(yōu)點，才能最好的解決問題！
4、建造者模式（Builder）
工廠類模式提供的是創(chuàng)建單個類的模式，而建造者模式則是將各種產(chǎn)品集中起來進行管理，用來創(chuàng)建復(fù)合對象，所謂復(fù)合對象就是指某個類具有不同的屬性，其實建造者模式就是前面抽象工廠模式和最后的Test結(jié)合起來得到的。我們看一下代碼：
還和前面一樣，一個Sender接口，兩個實現(xiàn)類MailSender和SmsSender。最后，建造者類如下：
public?class?Builder?{?? ?????? ????private?List<Sender>?list?=?new?ArrayList<Sender>();?? ?????? ????public?void?produceMailSender(int?count){?? ????????for(int?i=0;?i<count;?i++){?? ????????????list.add(new?MailSender());?? ????????}?? ????}?? ?????? ????public?void?produceSmsSender(int?count){?? ????????for(int?i=0;?i<count;?i++){?? ????????????list.add(new?SmsSender());?? ????????}?? ????}?? }?? 測試類：
public?class?Test?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Builder?builder?=?new?Builder();?? ????????builder.produceMailSender(10);?? ????}?? }?? 從這點看出，建造者模式將很多功能集成到一個類里，這個類可以創(chuàng)造出比較復(fù)雜的東西。所以與工程模式的區(qū)別就是：工廠模式關(guān)注的是創(chuàng)建單個產(chǎn)品，而建造者模式則關(guān)注創(chuàng)建符合對象，多個部分。因此，是選擇工廠模式還是建造者模式，依實際情況而定。
5、原型模式（Prototype）
原型模式雖然是創(chuàng)建型的模式，但是與工程模式?jīng)]有關(guān)系，從名字即可看出，該模式的思想就是將一個對象作為原型，對其進行復(fù)制、克隆，產(chǎn)生一個和原對象類似的新對象。本小結(jié)會通過對象的復(fù)制，進行講解。在Java中，復(fù)制對象是通過clone()實現(xiàn)的，先創(chuàng)建一個原型類：
public?class?Prototype?implements?Cloneable?{?? ?? ????public?Object?clone()?throws?CloneNotSupportedException?{?? ????????Prototype?proto?=?(Prototype)?super.clone();?? ????????return?proto;?? ????}?? }?? 很簡單，一個原型類，只需要實現(xiàn)Cloneable接口，覆寫clone方法，此處clone方法可以改成任意的名稱，因為Cloneable接口 是個空接口，你可以任意定義實現(xiàn)類的方法名，如cloneA或者cloneB，因為此處的重點是super.clone()這句 話，super.clone()調(diào)用的是Object的clone()方法，而在Object類中，clone()是native的，具體怎么實現(xiàn)，我會 在另一篇文章中，關(guān)于解讀Java中本地方法的調(diào)用，此處不再深究。在這兒，我將結(jié)合對象的淺復(fù)制和深復(fù)制來說一下，首先需要了解對象深、淺復(fù)制的概念：
淺復(fù)制：將一個對象復(fù)制后，基本數(shù)據(jù)類型的變量都會重新創(chuàng)建，而引用類型，指向的還是原對象所指向的。
深復(fù)制：將一個對象復(fù)制后，不論是基本數(shù)據(jù)類型還有引用類型，都是重新創(chuàng)建的。簡單來說，就是深復(fù)制進行了完全徹底的復(fù)制，而淺復(fù)制不徹底。
此處，寫一個深淺復(fù)制的例子：
public?class?Prototype?implements?Cloneable,?Serializable?{?? ?? ????private?static?final?long?serialVersionUID?=?1L;?? ????private?String?string;?? ?? ????private?SerializableObject?obj;?? ?? ????/*?淺復(fù)制?*/?? ????public?Object?clone()?throws?CloneNotSupportedException?{?? ????????Prototype?proto?=?(Prototype)?super.clone();?? ????????return?proto;?? ????}?? ?? ????/*?深復(fù)制?*/?? ????public?Object?deepClone()?throws?IOException,?ClassNotFoundException?{?? ?? ????????/*?寫入當(dāng)前對象的二進制流?*/?? ????????ByteArrayOutputStream?bos?=?new?ByteArrayOutputStream();?? ????????ObjectOutputStream?oos?=?new?ObjectOutputStream(bos);?? ????????oos.writeObject(this);?? ?? ????????/*?讀出二進制流產(chǎn)生的新對象?*/?? ????????ByteArrayInputStream?bis?=?new?ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());?? ????????ObjectInputStream?ois?=?new?ObjectInputStream(bis);?? ????????return?ois.readObject();?? ????}?? ?? ????public?String?getString()?{?? ????????return?string;?? ????}?? ?? ????public?void?setString(String?string)?{?? ????????this.string?=?string;?? ????}?? ?? ????public?SerializableObject?getObj()?{?? ????????return?obj;?? ????}?? ?? ????public?void?setObj(SerializableObject?obj)?{?? ????????this.obj?=?obj;?? ????}?? ?? }?? ?? class?SerializableObject?implements?Serializable?{?? ????private?static?final?long?serialVersionUID?=?1L;?? }?? 要實現(xiàn)深復(fù)制，需要采用流的形式讀入當(dāng)前對象的二進制輸入，再寫出二進制數(shù)據(jù)對應(yīng)的對象。
7種結(jié)構(gòu)型模式：適配器模式、裝飾模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。
?適配器模式將某個類的接口轉(zhuǎn)換成客戶端期望的另一個接口表示，目的是消除由于接口不匹配所造成的類的兼容性問題。主要分為三類：類的適配器模式、對象的適配器模式、接口的適配器模式。首先，我們來看看類的適配器模式 ，先看類圖：
核心思想就是：有一個Source類，擁有一個方法，待適配，目標(biāo)接口時Targetable，通過Adapter類，將Source的功能擴展到Targetable里，看代碼：
public?class?Source?{?? ?? ????public?void?method1()?{?? ????????System.out.println(“this?is?original?method!”);?? ????}?? }?? public?interface?Targetable?{?? ?? ????/*?與原類中的方法相同?*/?? ????public?void?method1();?? ?? ????/*?新類的方法?*/?? ????public?void?method2();?? }?? public?class?Adapter?extends?Source?implements?Targetable?{?? ?? ????@Override?? ????public?void?method2()?{?? ????????System.out.println(“this?is?the?targetable?method!”);?? ????}?? }?? Adapter類繼承Source類，實現(xiàn)Targetable接口，下面是測試類：
public?class?AdapterTest?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Targetable?target?=?new?Adapter();?? ????????target.method1();?? ????????target.method2();?? ????}?? }?? 輸出：
this is original method! this is the targetable method!
這樣Targetable接口的實現(xiàn)類就具有了Source類的功能。
對象的適配器模式
基本思路和類的適配器模式相同，只是將Adapter類作修改，這次不繼承Source類，而是持有Source類的實例，以達到解決兼容性的問題。看圖：
只需要修改Adapter類的源碼即可：
public?class?Wrapper?implements?Targetable?{?? ?? ????private?Source?source;?? ?????? ????public?Wrapper(Source?source){?? ????????super();?? ????????this.source?=?source;?? ????}?? ????@Override?? ????public?void?method2()?{?? ????????System.out.println(“this?is?the?targetable?method!”);?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?void?method1()?{?? ????????source.method1();?? ????}?? }?? 測試類：
public?class?AdapterTest?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Source?source?=?new?Source();?? ????????Targetable?target?=?new?Wrapper(source);?? ????????target.method1();?? ????????target.method2();?? ????}?? }?? 輸出與第一種一樣，只是適配的方法不同而已。
第三種適配器模式是接口的適配器模式 ，接口的適配器是這樣的：有時我們寫的一個接口 中有多個抽象方法，當(dāng)我們寫該接口的實現(xiàn)類時，必須實現(xiàn)該接口的所有方法，這明顯有時比較浪費，因為并不是所有的方法都是我們需要的，有時只需要某一些， 此處為了解決這個問題，我們引入了接口的適配器模式，借助于一個抽象類，該抽象類實現(xiàn)了該接口，實現(xiàn)了所有的方法，而我們不和原始的接口打交道，只和該抽 象類取得聯(lián)系，所以我們寫一個類，繼承該抽象類，重寫我們需要的方法就行。看一下類圖：
這個很好理解，在實際開發(fā)中，我們也常會遇到這種接口中定義了太多的方法，以致于有時我們在一些實現(xiàn)類中并不是都需要。看代碼：
public?interface?Sourceable?{?? ?????? ????public?void?method1();?? ????public?void?method2();?? }?? 抽象類Wrapper2：
public?abstract?class?Wrapper2?implements?Sourceable{?? ?????? ????public?void?method1(){}?? ????public?void?method2(){}?? }?? public?class?SourceSub1?extends?Wrapper2?{?? ????public?void?method1(){?? ????????System.out.println(“the?sourceable?interface’s?first?Sub1!”);?? ????}?? }?? public?class?SourceSub2?extends?Wrapper2?{?? ????public?void?method2(){?? ????????System.out.println(“the?sourceable?interface’s?second?Sub2!”);?? ????}?? }?? public?class?WrapperTest?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Sourceable?source1?=?new?SourceSub1();?? ????????Sourceable?source2?=?new?SourceSub2();?? ?????????? ????????source1.method1();?? ????????source1.method2();?? ????????source2.method1();?? ????????source2.method2();?? ????}?? }?? 測試輸出：
the sourceable interface’s first Sub1! the sourceable interface’s second Sub2!
達到了我們的效果！
?講了這么多，總結(jié)一下三種適配器模式的應(yīng)用場景：
類的適配器模式：當(dāng)希望將一個類 轉(zhuǎn)換成滿足另一個新接口 的類時，可以使用類的適配器模式，創(chuàng)建一個新類，繼承原有的類，實現(xiàn)新的接口即可。
對象的適配器模式：當(dāng)希望將一個對象轉(zhuǎn)換成滿足另一個新接口的對象時，可以創(chuàng)建一個Wrapper類，持有原類的一個實例，在Wrapper類的方法中，調(diào)用實例的方法就行。
接口的適配器模式：當(dāng)不希望實現(xiàn)一個接口中所有的方法時，可以創(chuàng)建一個抽象類Wrapper，實現(xiàn)所有方法，我們寫別的類的時候，繼承抽象類即可。
7、裝飾模式（Decorator）
顧名思義，裝飾模式就是給一個對象增加一些新的功能，而且是動態(tài)的，要求裝飾對象和被裝飾對象實現(xiàn)同一個接口，裝飾對象持有被裝飾對象的實例，關(guān)系圖如下：
Source類是被裝飾類，Decorator類是一個裝飾類，可以為Source類動態(tài)的添加一些功能，代碼如下：
public?interface?Sourceable?{?? ????public?void?method();?? }?? public?class?Source?implements?Sourceable?{?? ?? ????@Override?? ????public?void?method()?{?? ????????System.out.println(“the?original?method!”);?? ????}?? }?? public?class?Decorator?implements?Sourceable?{?? ?? ????private?Sourceable?source;?? ?????? ????public?Decorator(Sourceable?source){?? ????????super();?? ????????this.source?=?source;?? ????}?? ????@Override?? ????public?void?method()?{?? ????????System.out.println(“before?decorator!”);?? ????????source.method();?? ????????System.out.println(“after?decorator!”);?? ????}?? }?? 測試類：
public?class?DecoratorTest?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Sourceable?source?=?new?Source();?? ????????Sourceable?obj?=?new?Decorator(source);?? ????????obj.method();?? ????}?? }?? 輸出：
before decorator! the original method! after decorator!
裝飾器模式的應(yīng)用場景：
1、需要擴展一個類的功能。
2、動態(tài)的為一個對象增加功能，而且還能動態(tài)撤銷。（繼承不能做到這一點，繼承的功能是靜態(tài)的，不能動態(tài)增刪。）
缺點：產(chǎn)生過多相似的對象，不易排錯！
8、代理模式（Proxy）
其實每個模式名稱就表明了該模式的作用，代理模式就是多一個代理類出來，替原對象進行一些操作，比如我們在租房子的時候回去找中介，為什么呢？因為 你對該地區(qū)房屋的信息掌握的不夠全面，希望找一個更熟悉的人去幫你做，此處的代理就是這個意思。再如我們有的時候打官司，我們需要請律師，因為律師在法律 方面有專長，可以替我們進行操作，表達我們的想法。先來看看關(guān)系圖：
根據(jù)上文的闡述，代理模式就比較容易的理解了，我們看下代碼：
public?interface?Sourceable?{?? ????public?void?method();?? }?? public?class?Source?implements?Sourceable?{?? ?? ????@Override?? ????public?void?method()?{?? ????????System.out.println(“the?original?method!”);?? ????}?? }?? public?class?Proxy?implements?Sourceable?{?? ?? ????private?Source?source;?? ????public?Proxy(){?? ????????super();?? ????????this.source?=?new?Source();?? ????}?? ????@Override?? ????public?void?method()?{?? ????????before();?? ????????source.method();?? ????????atfer();?? ????}?? ????private?void?atfer()?{?? ????????System.out.println(“after?proxy!”);?? ????}?? ????private?void?before()?{?? ????????System.out.println(“before?proxy!”);?? ????}?? }?? 測試類：
public?class?ProxyTest?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Sourceable?source?=?new?Proxy();?? ????????source.method();?? ????}?? ?? }?? 輸出：
before proxy! the original method! after proxy!
代理模式的應(yīng)用場景：
如果已有的方法在使用的時候需要對原有的方法進行改進，此時有兩種辦法：
1、修改原有的方法來適應(yīng)。這樣違反了“對擴展開放，對修改關(guān)閉”的原則。
2、就是采用一個代理類調(diào)用原有的方法，且對產(chǎn)生的結(jié)果進行控制。這種方法就是代理模式。
使用代理模式，可以將功能劃分的更加清晰，有助于后期維護！
9、外觀模式（Facade）
外觀模式是為了解決類與類之家的依賴關(guān)系的，像spring一樣，可以將類和類之間的關(guān)系配置到配置文件中，而外觀模式就是將他們的關(guān)系放在一個Facade類中，降低了類類之間的耦合度，該模式中沒有涉及到接口，看下類圖：（我們以一個計算機的啟動過程為例）
我們先看下實現(xiàn)類：
public?class?CPU?{?? ?????? ????public?void?startup(){?? ????????System.out.println(“cpu?startup!”);?? ????}?? ?????? ????public?void?shutdown(){?? ????????System.out.println(“cpu?shutdown!”);?? ????}?? }?? public?class?Memory?{?? ?????? ????public?void?startup(){?? ????????System.out.println(“memory?startup!”);?? ????}?? ?????? ????public?void?shutdown(){?? ????????System.out.println(“memory?shutdown!”);?? ????}?? }?? public?class?Disk?{?? ?????? ????public?void?startup(){?? ????????System.out.println(“disk?startup!”);?? ????}?? ?????? ????public?void?shutdown(){?? ????????System.out.println(“disk?shutdown!”);?? ????}?? }?? public?class?Computer?{?? ????private?CPU?cpu;?? ????private?Memory?memory;?? ????private?Disk?disk;?? ?????? ????public?Computer(){?? ????????cpu?=?new?CPU();?? ????????memory?=?new?Memory();?? ????????disk?=?new?Disk();?? ????}?? ?????? ????public?void?startup(){?? ????????System.out.println(“start?the?computer!”);?? ????????cpu.startup();?? ????????memory.startup();?? ????????disk.startup();?? ????????System.out.println(“start?computer?finished!”);?? ????}?? ?????? ????public?void?shutdown(){?? ????????System.out.println(“begin?to?close?the?computer!”);?? ????????cpu.shutdown();?? ????????memory.shutdown();?? ????????disk.shutdown();?? ????????System.out.println(“computer?closed!”);?? ????}?? }?? User類如下：
public?class?User?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Computer?computer?=?new?Computer();?? ????????computer.startup();?? ????????computer.shutdown();?? ????}?? }?? 輸出：
start the computer! cpu startup! memory startup! disk startup! start computer finished! begin to close the computer! cpu shutdown! memory shutdown! disk shutdown! computer closed!
如果我們沒有Computer類，那么，CPU、Memory、Disk他們之間將會相互持有實例，產(chǎn)生關(guān)系，這樣會造成嚴(yán)重的依賴，修改一個類， 可能會帶來其他類的修改，這不是我們想要看到的，有了Computer類，他們之間的關(guān)系被放在了Computer類里，這樣就起到了解耦的作用，這，就 是外觀模式！
10、橋接模式（Bridge）
橋接模式就是把事物和其具體實現(xiàn)分開，使他們可以各自獨立的變化。橋接的用意是：將抽象化與實現(xiàn)化解耦，使得二者可以獨立變化 ， 像我們常用的JDBC橋DriverManager一樣，JDBC進行連接數(shù)據(jù)庫的時候，在各個數(shù)據(jù)庫之間進行切換，基本不需要動太多的代碼，甚至絲毫不 用動，原因就是JDBC提供統(tǒng)一接口，每個數(shù)據(jù)庫提供各自的實現(xiàn)，用一個叫做數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的程序來橋接就行了。我們來看看關(guān)系圖：
實現(xiàn)代碼：
先定義接口：
public?interface?Sourceable?{?? ????public?void?method();?? }?? 分別定義兩個實現(xiàn)類：
public?class?SourceSub1?implements?Sourceable?{?? ?? ????@Override?? ????public?void?method()?{?? ????????System.out.println(“this?is?the?first?sub!”);?? ????}?? }?? public?class?SourceSub2?implements?Sourceable?{?? ?? ????@Override?? ????public?void?method()?{?? ????????System.out.println(“this?is?the?second?sub!”);?? ????}?? }?? 定義一個橋，持有Sourceable的一個實例：
public?abstract?class?Bridge?{?? ????private?Sourceable?source;?? ?? ????public?void?method(){?? ????????source.method();?? ????}?? ?????? ????public?Sourceable?getSource()?{?? ????????return?source;?? ????}?? ?? ????public?void?setSource(Sourceable?source)?{?? ????????this.source?=?source;?? ????}?? }?? public?class?MyBridge?extends?Bridge?{?? ????public?void?method(){?? ????????getSource().method();?? ????}?? }?? 測試類：
public?class?BridgeTest?{?? ?????? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ?????????? ????????Bridge?bridge?=?new?MyBridge();?? ?????????? ????????/*調(diào)用第一個對象*/?? ????????Sourceable?source1?=?new?SourceSub1();?? ????????bridge.setSource(source1);?? ????????bridge.method();?? ?????????? ????????/*調(diào)用第二個對象*/?? ????????Sourceable?source2?=?new?SourceSub2();?? ????????bridge.setSource(source2);?? ????????bridge.method();?? ????}?? }?? output：
this is the first sub! this is the second sub!
這樣，就通過對Bridge類的調(diào)用，實現(xiàn)了對接口Sourceable的實現(xiàn)類SourceSub1和SourceSub2的調(diào)用。接下來我再畫個圖，大家就應(yīng)該明白了，因為這個圖是我們JDBC連接的原理，有數(shù)據(jù)庫學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的，一結(jié)合就都懂了。
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11、組合模式（Composite）
組合模式有時又叫部分-整體 模式在處理類似樹形結(jié)構(gòu)的問題時比較方便，看看關(guān)系圖：
直接來看代碼：
public?class?TreeNode?{?? ?????? ????private?String?name;?? ????private?TreeNode?parent;?? ????private?Vector<TreeNode>?children?=?new?Vector<TreeNode>();?? ?????? ????public?TreeNode(String?name){?? ????????this.name?=?name;?? ????}?? ?? ????public?String?getName()?{?? ????????return?name;?? ????}?? ?? ????public?void?setName(String?name)?{?? ????????this.name?=?name;?? ????}?? ?? ????public?TreeNode?getParent()?{?? ????????return?parent;?? ????}?? ?? ????public?void?setParent(TreeNode?parent)?{?? ????????this.parent?=?parent;?? ????}?? ?????? ????//添加孩子節(jié)點?? ????public?void?add(TreeNode?node){?? ????????children.add(node);?? ????}?? ?????? ????//刪除孩子節(jié)點?? ????public?void?remove(TreeNode?node){?? ????????children.remove(node);?? ????}?? ?????? ????//取得孩子節(jié)點?? ????public?Enumeration<TreeNode>?getChildren(){?? ????????return?children.elements();?? ????}?? }?? public?class?Tree?{?? ?? ????TreeNode?root?=?null;?? ?? ????public?Tree(String?name)?{?? ????????root?=?new?TreeNode(name);?? ????}?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Tree?tree?=?new?Tree(“A”);?? ????????TreeNode?nodeB?=?new?TreeNode(“B”);?? ????????TreeNode?nodeC?=?new?TreeNode(“C”);?? ?????????? ????????nodeB.add(nodeC);?? ????????tree.root.add(nodeB);?? ????????System.out.println(“build?the?tree?finished!”);?? ????}?? }?? 使用場景：將多個對象組合在一起進行操作，常用于表示樹形結(jié)構(gòu)中，例如二叉樹，數(shù)等。
12、享元模式（Flyweight）
享元模式的主要目的是實現(xiàn)對象的共享，即共享池，當(dāng)系統(tǒng)中對象多的時候可以減少內(nèi)存的開銷，通常與工廠模式一起使用。
FlyWeightFactory負(fù)責(zé)創(chuàng)建和管理享元單元，當(dāng)一個客戶端請求時，工廠需要檢查當(dāng)前對象池中是否有符合條件的對象，如果有，就返回已 經(jīng)存在的對象，如果沒有，則創(chuàng)建一個新對象，FlyWeight是超類。一提到共享池，我們很容易聯(lián)想到Java里面的JDBC連接池，想想每個連接的特 點，我們不難總結(jié)出：適用于作共享的一些個對象，他們有一些共有的屬性，就拿數(shù)據(jù)庫連接池來說，url、driverClassName、 username、password及dbname，這些屬性對于每個連接來說都是一樣的，所以就適合用享元模式來處理，建一個工廠類，將上述類似屬性作 為內(nèi)部數(shù)據(jù)，其它的作為外部數(shù)據(jù)，在方法調(diào)用時，當(dāng)做參數(shù)傳進來，這樣就節(jié)省了空間，減少了實例的數(shù)量。
看個例子：
看下數(shù)據(jù)庫連接池的代碼：
public?class?ConnectionPool?{?? ?????? ????private?Vector<Connection>?pool;?? ?????? ????/*公有屬性*/?? ????private?String?url?=?“jdbc:mysql://localhost:3306/test”;?? ????private?String?username?=?“root”;?? ????private?String?password?=?“root”;?? ????private?String?driverClassName?=?“com.mysql.jdbc.Driver”;?? ?? ????private?int?poolSize?=?100;?? ????private?static?ConnectionPool?instance?=?null;?? ????Connection?conn?=?null;?? ?? ????/*構(gòu)造方法，做一些初始化工作*/?? ????private?ConnectionPool()?{?? ????????pool?=?new?Vector<Connection>(poolSize);?? ?? ????????for?(int?i?=?0;?i?<?poolSize;?i++)?{?? ????????????try?{?? ????????????????Class.forName(driverClassName);?? ????????????????conn?=?DriverManager.getConnection(url,?username,?password);?? ????????????????pool.add(conn);?? ????????????}?catch?(ClassNotFoundException?e)?{?? ????????????????e.printStackTrace();?? ????????????}?catch?(SQLException?e)?{?? ????????????????e.printStackTrace();?? ????????????}?? ????????}?? ????}?? ?? ????/*?返回連接到連接池?*/?? ????public?synchronized?void?release()?{?? ????????pool.add(conn);?? ????}?? ?? ????/*?返回連接池中的一個數(shù)據(jù)庫連接?*/?? ????public?synchronized?Connection?getConnection()?{?? ????????if?(pool.size()?>?0)?{?? ????????????Connection?conn?=?pool.get(0);?? ????????????pool.remove(conn);?? ????????????return?conn;?? ????????}?else?{?? ????????????return?null;?? ????????}?? ????}?? }?? 通過連接池的管理，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫連接的共享，不需要每一次都重新創(chuàng)建連接，節(jié)省了數(shù)據(jù)庫重新創(chuàng)建的開銷，提升了系統(tǒng)的性能！本章講解了7種結(jié)構(gòu)型模式，因為篇幅的問題，剩下的11種行為型模式，
本章是關(guān)于設(shè)計模式的最后一講，會講到第三種設(shè)計模式——行為型模式，共11種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責(zé)任鏈模式、命 令模式、備忘錄模式、狀態(tài)模式、訪問者模式、中介者模式、解釋器模式。這段時間一直在寫關(guān)于設(shè)計模式的東西，終于寫到一半了，寫博文是個很費時間的東西， 因為我得為讀者負(fù)責(zé)，不論是圖還是代碼還是表述，都希望能盡量寫清楚，以便讀者理解，我想不論是我還是讀者，都希望看到高質(zhì)量的博文出來，從我本人出發(fā)， 我會一直堅持下去，不斷更新，源源動力來自于讀者朋友們的不斷支持，我會盡自己的努力，寫好每一篇文章！希望大家能不斷給出意見和建議，共同打造完美的博 文！
先來張圖，看看這11中模式的關(guān)系：
第一類：通過父類與子類的關(guān)系進行實現(xiàn)。第二類：兩個類之間。第三類：類的狀態(tài)。第四類：通過中間類
13、策略模式（strategy）
策略模式定義了一系列算法，并將每個算法封裝起來，使他們可以相互替換，且算法的變化不會影響到使用算法的客戶。需要設(shè)計一個接口，為一系列實現(xiàn)類提供統(tǒng)一的方法，多個實現(xiàn)類實現(xiàn)該接口，設(shè)計一個抽象類（可有可無，屬于輔助類），提供輔助函數(shù)，關(guān)系圖如下：
圖中ICalculator提供同意的方法， AbstractCalculator是輔助類，提供輔助方法，接下來，依次實現(xiàn)下每個類：
首先統(tǒng)一接口：
public?interface?ICalculator?{?? ????public?int?calculate(String?exp);?? }?? 輔助類：
public?abstract?class?AbstractCalculator?{?? ?????? ????public?int[]?split(String?exp,String?opt){?? ????????String?array[]?=?exp.split(opt);?? ????????int?arrayInt[]?=?new?int[2];?? ????????arrayInt[0]?=?Integer.parseInt(array[0]);?? ????????arrayInt[1]?=?Integer.parseInt(array[1]);?? ????????return?arrayInt;?? ????}?? }?? 三個實現(xiàn)類：
public?class?Plus?extends?AbstractCalculator?implements?ICalculator?{?? ?? ????@Override?? ????public?int?calculate(String?exp)?{?? ????????int?arrayInt[]?=?split(exp,”\\+”);?? ????????return?arrayInt[0]+arrayInt[1];?? ????}?? }?? public?class?Minus?extends?AbstractCalculator?implements?ICalculator?{?? ?? ????@Override?? ????public?int?calculate(String?exp)?{?? ????????int?arrayInt[]?=?split(exp,”-“);?? ????????return?arrayInt[0]-arrayInt[1];?? ????}?? ?? }?? public?class?Multiply?extends?AbstractCalculator?implements?ICalculator?{?? ?? ????@Override?? ????public?int?calculate(String?exp)?{?? ????????int?arrayInt[]?=?split(exp,”\\*”);?? ????????return?arrayInt[0]*arrayInt[1];?? ????}?? }?? 簡單的測試類：
public?class?StrategyTest?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????String?exp?=?“2+8″;?? ????????ICalculator?cal?=?new?Plus();?? ????????int?result?=?cal.calculate(exp);?? ????????System.out.println(result);?? ????}?? }?? 輸出：10
策略模式的決定權(quán)在用戶，系統(tǒng)本身提供不同算法的實現(xiàn)，新增或者刪除算法，對各種算法做封裝。因此，策略模式多用在算法決策系統(tǒng)中，外部用戶只需要決定用哪個算法即可。
14、模板方法模式（Template Method）
解釋一下模板方法模式，就是指：一個抽象類中，有一個主方法，再定義1…n個方法，可以是抽象的，也可以是實際的方法，定義一個類，繼承該抽象類，重寫抽象方法，通過調(diào)用抽象類，實現(xiàn)對子類的調(diào)用，先看個關(guān)系圖：
就是在AbstractCalculator類中定義一個主方法calculate，calculate()調(diào)用spilt()等，Plus和 Minus分別繼承AbstractCalculator類，通過對AbstractCalculator的調(diào)用實現(xiàn)對子類的調(diào)用，看下面的例子：
public?abstract?class?AbstractCalculator?{?? ?????? ????/*主方法，實現(xiàn)對本類其它方法的調(diào)用*/?? ????public?final?int?calculate(String?exp,String?opt){?? ????????int?array[]?=?split(exp,opt);?? ????????return?calculate(array[0],array[1]);?? ????}?? ?????? ????/*被子類重寫的方法*/?? ????abstract?public?int?calculate(int?num1,int?num2);?? ?????? ????public?int[]?split(String?exp,String?opt){?? ????????String?array[]?=?exp.split(opt);?? ????????int?arrayInt[]?=?new?int[2];?? ????????arrayInt[0]?=?Integer.parseInt(array[0]);?? ????????arrayInt[1]?=?Integer.parseInt(array[1]);?? ????????return?arrayInt;?? ????}?? }?? public?class?Plus?extends?AbstractCalculator?{?? ?? ????@Override?? ????public?int?calculate(int?num1,int?num2)?{?? ????????return?num1?+?num2;?? ????}?? }?? 測試類：
public?class?StrategyTest?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????String?exp?=?“8+8″;?? ????????AbstractCalculator?cal?=?new?Plus();?? ????????int?result?=?cal.calculate(exp,?“\\+”);?? ????????System.out.println(result);?? ????}?? }?? 我跟蹤下這個小程序的執(zhí)行過程：首先將exp和”\\+”做參數(shù)，調(diào)用AbstractCalculator類里的 calculate(String,String)方法，在calculate(String,String)里調(diào)用同類的split()，之后再調(diào)用 calculate(int ,int)方法，從這個方法進入到子類中，執(zhí)行完return num1 + num2后，將值返回到AbstractCalculator類，賦給result，打印出來。正好驗證了我們開頭的思路。
15、觀察者模式（Observer）
包括這個模式在內(nèi)的接下來的四個模式，都是類和類之間的關(guān)系，不涉及到繼承，學(xué)的時候應(yīng)該 記得歸納，記得本文最開始的那個圖。觀察者模式很好理解，類似于郵件訂閱和RSS訂閱，當(dāng)我們?yōu)g覽一些博客或wiki時，經(jīng)常會看到RSS圖標(biāo)，就這的意 思是，當(dāng)你訂閱了該文章，如果后續(xù)有更新，會及時通知你。其實，簡單來講就一句話：當(dāng)一個對象變化時，其它依賴該對象的對象都會收到通知，并且隨著變化！ 對象之間是一種一對多的關(guān)系。先來看看關(guān)系圖：
我解釋下這些類的作用：MySubject類就是我們的主對象，Observer1和Observer2是依賴于MySubject的對象，當(dāng) MySubject變化時，Observer1和Observer2必然變化。AbstractSubject類中定義著需要監(jiān)控的對象列表，可以對其進 行修改：增加或刪除被監(jiān)控對象，且當(dāng)MySubject變化時，負(fù)責(zé)通知在列表內(nèi)存在的對象。我們看實現(xiàn)代碼：
一個Observer接口：
public?interface?Observer?{?? ????public?void?update();?? }?? 兩個實現(xiàn)類：
public?class?Observer1?implements?Observer?{?? ?? ????@Override?? ????public?void?update()?{?? ????????System.out.println(“observer1?has?received!”);?? ????}?? }?? public?class?Observer2?implements?Observer?{?? ?? ????@Override?? ????public?void?update()?{?? ????????System.out.println(“observer2?has?received!”);?? ????}?? ?? }?? Subject接口及實現(xiàn)類：
public?interface?Subject?{?? ?????? ????/*增加觀察者*/?? ????public?void?add(Observer?observer);?? ?????? ????/*刪除觀察者*/?? ????public?void?del(Observer?observer);?? ?????? ????/*通知所有的觀察者*/?? ????public?void?notifyObservers();?? ?????? ????/*自身的操作*/?? ????public?void?operation();?? }?? public?abstract?class?AbstractSubject?implements?Subject?{?? ?? ????private?Vector<Observer>?vector?=?new?Vector<Observer>();?? ????@Override?? ????public?void?add(Observer?observer)?{?? ????????vector.add(observer);?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?void?del(Observer?observer)?{?? ????????vector.remove(observer);?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?void?notifyObservers()?{?? ????????Enumeration<Observer>?enumo?=?vector.elements();?? ????????while(enumo.hasMoreElements()){?? ????????????enumo.nextElement().update();?? ????????}?? ????}?? }?? public?class?MySubject?extends?AbstractSubject?{?? ?? ????@Override?? ????public?void?operation()?{?? ????????System.out.println(“update?self!”);?? ????????notifyObservers();?? ????}?? ?? }?? 測試類：
public?class?ObserverTest?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Subject?sub?=?new?MySubject();?? ????????sub.add(new?Observer1());?? ????????sub.add(new?Observer2());?? ?????????? ????????sub.operation();?? ????}?? ?? }?? 輸出：
update self! observer1 has received! observer2 has received!
?這些東西，其實不難，只是有些抽象，不太容易整體理解，建議讀者：根據(jù)關(guān)系圖，新建項目，自己寫代碼（或者參考我的代碼）,按照 總體思路走一遍，這樣才能體會它的思想，理解起來容易！ ?
16、迭代子模式（Iterator）
顧名思義，迭代器模式就是順序訪問聚集中的對象，一般來說，集合中非常常見，如果對集合類比較熟悉的話，理解本模式會十分輕松。這句話包含兩層意思：一是需要遍歷的對象，即聚集對象，二是迭代器對象，用于對聚集對象進行遍歷訪問。我們看下關(guān)系圖：
?
這個思路和我們常用的一模一樣，MyCollection中定義了集合的一些操作，MyIterator中定義了一系列迭代操作，且持有Collection實例，我們來看看實現(xiàn)代碼：
兩個接口：
public?interface?Collection?{?? ?????? ????public?Iterator?iterator();?? ?????? ????/*取得集合元素*/?? ????public?Object?get(int?i);?? ?????? ????/*取得集合大小*/?? ????public?int?size();?? }?? public?interface?Iterator?{?? ????//前移?? ????public?Object?previous();?? ?????? ????//后移?? ????public?Object?next();?? ????public?boolean?hasNext();?? ?????? ????//取得第一個元素?? ????public?Object?first();?? }?? 兩個實現(xiàn)：
public?class?MyCollection?implements?Collection?{?? ?? ????public?String?string[]?=?{“A”,”B”,”C”,”D”,”E”};?? ????@Override?? ????public?Iterator?iterator()?{?? ????????return?new?MyIterator(this);?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?Object?get(int?i)?{?? ????????return?string[i];?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?int?size()?{?? ????????return?string.length;?? ????}?? }?? public?class?MyIterator?implements?Iterator?{?? ?? ????private?Collection?collection;?? ????private?int?pos?=?-1;?? ?????? ????public?MyIterator(Collection?collection){?? ????????this.collection?=?collection;?? ????}?? ?????? ????@Override?? ????public?Object?previous()?{?? ????????if(pos?>?0){?? ????????????pos–;?? ????????}?? ????????return?collection.get(pos);?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?Object?next()?{?? ????????if(pos<collection.size()-1){?? ????????????pos++;?? ????????}?? ????????return?collection.get(pos);?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?boolean?hasNext()?{?? ????????if(pos<collection.size()-1){?? ????????????return?true;?? ????????}else{?? ????????????return?false;?? ????????}?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?Object?first()?{?? ????????pos?=?0;?? ????????return?collection.get(pos);?? ????}?? ?? }?? 測試類：
public?class?Test?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Collection?collection?=?new?MyCollection();?? ????????Iterator?it?=?collection.iterator();?? ?????????? ????????while(it.hasNext()){?? ????????????System.out.println(it.next());?? ????????}?? ????}?? }?? 輸出：A B C D E
此處我們貌似模擬了一個集合類的過程，感覺是不是很爽？其實JDK中各個類也都是這些基本的東西，加一些設(shè)計模式，再加一些優(yōu)化放到一起的，只要我們把這些東西學(xué)會了，掌握好了，我們也可以寫出自己的集合類，甚至框架！
17、責(zé)任鏈模式（Chain of Responsibility） 接下 來我們將要談?wù)勜?zé)任鏈模式，有多個對象，每個對象持有對下一個對象的引用，這樣就會形成一條鏈，請求在這條鏈上傳遞，直到某一對象決定處理該請求。但是發(fā) 出者并不清楚到底最終那個對象會處理該請求，所以，責(zé)任鏈模式可以實現(xiàn)，在隱瞞客戶端的情況下，對系統(tǒng)進行動態(tài)的調(diào)整。先看看關(guān)系圖：
?
Abstracthandler類提供了get和set方法，方便MyHandle類設(shè)置和修改引用對象，MyHandle類是核心，實例化后生成一系列相互持有的對象，構(gòu)成一條鏈。
public?interface?Handler?{?? ????public?void?operator();?? }?? public?abstract?class?AbstractHandler?{?? ?????? ????private?Handler?handler;?? ?? ????public?Handler?getHandler()?{?? ????????return?handler;?? ????}?? ?? ????public?void?setHandler(Handler?handler)?{?? ????????this.handler?=?handler;?? ????}?? ?????? }?? public?class?MyHandler?extends?AbstractHandler?implements?Handler?{?? ?? ????private?String?name;?? ?? ????public?MyHandler(String?name)?{?? ????????this.name?=?name;?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?void?operator()?{?? ????????System.out.println(name+”deal!”);?? ????????if(getHandler()!=null){?? ????????????getHandler().operator();?? ????????}?? ????}?? }?? public?class?Test?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????MyHandler?h1?=?new?MyHandler(“h1″);?? ????????MyHandler?h2?=?new?MyHandler(“h2″);?? ????????MyHandler?h3?=?new?MyHandler(“h3″);?? ?? ????????h1.setHandler(h2);?? ????????h2.setHandler(h3);?? ?? ????????h1.operator();?? ????}?? }?? 輸出：
h1deal! h2deal! h3deal!
此處強調(diào)一點就是，鏈接上的請求可以是一條鏈，可以是一個樹，還可以是一個環(huán)，模式本身不約束這個，需要我們自己去實現(xiàn)，同時，在一個時刻，命令只允許由一個對象傳給另一個對象，而不允許傳給多個對象。
?18、命令模式（Command）
命令模式很好理解，舉個例子，司令員下令讓士兵去干件事情，從整個事情的角度來考慮，司令員的作用是，發(fā)出口令，口令經(jīng)過傳遞，傳到了士兵耳朵里， 士兵去執(zhí)行。這個過程好在，三者相互解耦，任何一方都不用去依賴其他人，只需要做好自己的事兒就行，司令員要的是結(jié)果，不會去關(guān)注到底士兵是怎么實現(xiàn)的。 我們看看關(guān)系圖：
Invoker是調(diào)用者（司令員），Receiver是被調(diào)用者（士兵），MyCommand是命令，實現(xiàn)了Command接口，持有接收對象，看實現(xiàn)代碼：
public?interface?Command?{?? ????public?void?exe();?? }?? public?class?MyCommand?implements?Command?{?? ?? ????private?Receiver?receiver;?? ?????? ????public?MyCommand(Receiver?receiver)?{?? ????????this.receiver?=?receiver;?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?void?exe()?{?? ????????receiver.action();?? ????}?? }?? public?class?Receiver?{?? ????public?void?action(){?? ????????System.out.println(“command?received!”);?? ????}?? }?? public?class?Invoker?{?? ?????? ????private?Command?command;?? ?????? ????public?Invoker(Command?command)?{?? ????????this.command?=?command;?? ????}?? ?? ????public?void?action(){?? ????????command.exe();?? ????}?? }?? public?class?Test?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Receiver?receiver?=?new?Receiver();?? ????????Command?cmd?=?new?MyCommand(receiver);?? ????????Invoker?invoker?=?new?Invoker(cmd);?? ????????invoker.action();?? ????}?? }?? 輸出：command received!
這個很哈理解，命令模式的目的就是達到命令的發(fā)出者和執(zhí)行者之間解耦，實現(xiàn)請求和執(zhí)行分開，熟悉Struts的同學(xué)應(yīng)該知道，Struts其實就是一種將請求和呈現(xiàn)分離的技術(shù)，其中必然涉及命令模式的思想！
其實每個設(shè)計模式都是很重要的一種思想，看上去很熟，其實是因為我們在學(xué)到的東西中都有涉及，盡管有時我們并不知道，其實在Java本身的設(shè)計之中 處處都有體現(xiàn)，像AWT、JDBC、集合類、IO管道或者是Web框架，里面設(shè)計模式無處不在。因為我們篇幅有限，很難講每一個設(shè)計模式都講的很詳細(xì)，不 過我會盡我所能，盡量在有限的空間和篇幅內(nèi)，把意思寫清楚了，更好讓大家明白。本章不出意外的話，應(yīng)該是設(shè)計模式最后一講了，首先還是上一下上篇開頭的那 個圖：
本章講講第三類和第四類。
19、備忘錄模式（Memento）
主要目的是保存一個對象的某個狀態(tài)，以便在適當(dāng)?shù)臅r候恢復(fù)對象，個人覺得叫備份模式更形象些，通俗的講下：假設(shè)有原始類A，A中有各種屬性，A可以 決定需要備份的屬性，備忘錄類B是用來存儲A的一些內(nèi)部狀態(tài)，類C呢，就是一個用來存儲備忘錄的，且只能存儲，不能修改等操作。做個圖來分析一下：
Original類是原始類，里面有需要保存的屬性value及創(chuàng)建一個備忘錄類，用來保存value值。Memento類是備忘錄類，Storage類是存儲備忘錄的類，持有Memento類的實例，該模式很好理解。直接看源碼：
public?class?Original?{?? ?????? ????private?String?value;?? ?????? ????public?String?getValue()?{?? ????????return?value;?? ????}?? ?? ????public?void?setValue(String?value)?{?? ????????this.value?=?value;?? ????}?? ?? ????public?Original(String?value)?{?? ????????this.value?=?value;?? ????}?? ?? ????public?Memento?createMemento(){?? ????????return?new?Memento(value);?? ????}?? ?????? ????public?void?restoreMemento(Memento?memento){?? ????????this.value?=?memento.getValue();?? ????}?? }?? public?class?Memento?{?? ?????? ????private?String?value;?? ?? ????public?Memento(String?value)?{?? ????????this.value?=?value;?? ????}?? ?? ????public?String?getValue()?{?? ????????return?value;?? ????}?? ?? ????public?void?setValue(String?value)?{?? ????????this.value?=?value;?? ????}?? }?? public?class?Storage?{?? ?????? ????private?Memento?memento;?? ?????? ????public?Storage(Memento?memento)?{?? ????????this.memento?=?memento;?? ????}?? ?? ????public?Memento?getMemento()?{?? ????????return?memento;?? ????}?? ?? ????public?void?setMemento(Memento?memento)?{?? ????????this.memento?=?memento;?? ????}?? }?? 測試類：
public?class?Test?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ?????????? ????????//?創(chuàng)建原始類?? ????????Original?origi?=?new?Original(“egg”);?? ?? ????????//?創(chuàng)建備忘錄?? ????????Storage?storage?=?new?Storage(origi.createMemento());?? ?? ????????//?修改原始類的狀態(tài)?? ????????System.out.println(“初始化狀態(tài)為：”?+?origi.getValue());?? ????????origi.setValue(“niu”);?? ????????System.out.println(“修改后的狀態(tài)為：”?+?origi.getValue());?? ?? ????????//?回復(fù)原始類的狀態(tài)?? ????????origi.restoreMemento(storage.getMemento());?? ????????System.out.println(“恢復(fù)后的狀態(tài)為：”?+?origi.getValue());?? ????}?? }?? 輸出：
初始化狀態(tài)為：egg 修改后的狀態(tài)為：niu 恢復(fù)后的狀態(tài)為：egg
簡單描述下：新建原始類時，value被初始化為egg，后經(jīng)過修改，將value的值置為niu，最后倒數(shù)第二行進行恢復(fù)狀態(tài)，結(jié)果成功恢復(fù)了。其實我覺得這個模式叫“備份-恢復(fù)”模式最形象。
20、狀態(tài)模式（State）
核心思想就是：當(dāng)對象的狀態(tài)改變時，同時改變其行為，很好理解！就拿QQ來說，有幾種狀態(tài)，在線、隱身、忙碌等，每個狀態(tài)對應(yīng)不同的操作，而且你的 好友也能看到你的狀態(tài)，所以，狀態(tài)模式就兩點：1、可以通過改變狀態(tài)來獲得不同的行為。2、你的好友能同時看到你的變化。看圖：
State類是個狀態(tài)類，Context類可以實現(xiàn)切換，我們來看看代碼：
?package?com.xtfggef.dp.state;??
?? /**? ?*?狀態(tài)類的核心類? ?*?2012-12-1? ?*?@author?erqing? ?*? ?*/?? public?class?State?{?? ?????? ????private?String?value;?? ?????? ????public?String?getValue()?{?? ????????return?value;?? ????}?? ?? ????public?void?setValue(String?value)?{?? ????????this.value?=?value;?? ????}?? ?? ????public?void?method1(){?? ????????System.out.println(“execute?the?first?opt!”);?? ????}?? ?????? ????public?void?method2(){?? ????????System.out.println(“execute?the?second?opt!”);?? ????}?? }?? package?com.xtfggef.dp.state;?? ?? /**? ?*?狀態(tài)模式的切換類???2012-12-1? ?*?@author?erqing? ?*?? ?*/?? public?class?Context?{?? ?? ????private?State?state;?? ?? ????public?Context(State?state)?{?? ????????this.state?=?state;?? ????}?? ?? ????public?State?getState()?{?? ????????return?state;?? ????}?? ?? ????public?void?setState(State?state)?{?? ????????this.state?=?state;?? ????}?? ?? ????public?void?method()?{?? ????????if?(state.getValue().equals(“state1″))?{?? ????????????state.method1();?? ????????}?else?if?(state.getValue().equals(“state2″))?{?? ????????????state.method2();?? ????????}?? ????}?? }?? 測試類：
? public?class?Test?{??
?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ?????????? ????????State?state?=?new?State();?? ????????Context?context?=?new?Context(state);?? ?????????? ????????//設(shè)置第一種狀態(tài)?? ????????state.setValue(“state1″);?? ????????context.method();?? ?????????? ????????//設(shè)置第二種狀態(tài)?? ????????state.setValue(“state2″);?? ????????context.method();?? ????}?? }?? 輸出：
execute the first opt! execute the second opt!
根據(jù)這個特性，狀態(tài)模式在日常開發(fā)中用的挺多的，尤其是做網(wǎng)站的時候，我們有時希望根據(jù)對象的某一屬性，區(qū)別開他們的一些功能，比如說簡單的權(quán)限控制等。 21、訪問者模式（Visitor）
訪問者模式把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和作用于結(jié)構(gòu)上的操作解耦合，使得操作集合可相對自由地演化。訪問者模式適用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定算法又易變化的系統(tǒng)。因為訪問 者模式使得算法操作增加變得容易。若系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對象易于變化，經(jīng)常有新的數(shù)據(jù)對象增加進來，則不適合使用訪問者模式。訪問者模式的優(yōu)點是增加操作很容 易，因為增加操作意味著增加新的訪問者。訪問者模式將有關(guān)行為集中到一個訪問者對象中，其改變不影響系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其缺點就是增加新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)很困難。 —— From 百科
簡單來說，訪問者模式就是一種分離對象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與行為的方法，通過這種分離，可達到為一個被訪問者動態(tài)添加新的操作而無需做其它的修改的效果。簡單關(guān)系圖：
來看看原碼：一個Visitor類，存放要訪問的對象，
public?interface?Visitor?{?? ????public?void?visit(Subject?sub);?? }?? public?class?MyVisitor?implements?Visitor?{?? ?? ????@Override?? ????public?void?visit(Subject?sub)?{?? ????????System.out.println(“visit?the?subject：”+sub.getSubject());?? ????}?? }?? Subject類，accept方法，接受將要訪問它的對象，getSubject()獲取將要被訪問的屬性，
public?interface?Subject?{?? ????public?void?accept(Visitor?visitor);?? ????public?String?getSubject();?? }?? public?class?MySubject?implements?Subject?{?? ?? ????@Override?? ????public?void?accept(Visitor?visitor)?{?? ????????visitor.visit(this);?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?String?getSubject()?{?? ????????return?“l(fā)ove”;?? ????}?? }?? 測試：
public?class?Test?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ?????????? ????????Visitor?visitor?=?new?MyVisitor();?? ????????Subject?sub?=?new?MySubject();?? ????????sub.accept(visitor);?????? ????}?? }?? 輸出：visit the subject：love
該模式適用場景：如果我們想為一個現(xiàn)有的類增加新功能，不得不考慮幾個事情：1、新功能會不會與現(xiàn)有功能出現(xiàn)兼容性問題？2、以后會不會再需要添 加？3、如果類不允許修改代碼怎么辦？面對這些問題，最好的解決方法就是使用訪問者模式，訪問者模式適用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的系統(tǒng)，把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法解 耦， 22、中介者模式（Mediator）
中介者模式也是用來降低類類之間的耦合的，因為如果類類之間有依賴關(guān)系的話，不利于功能的拓展和維護，因為只要修改一個對象，其它關(guān)聯(lián)的對象都得進 行修改。如果使用中介者模式，只需關(guān)心和Mediator類的關(guān)系，具體類類之間的關(guān)系及調(diào)度交給Mediator就行，這有點像spring容器的作 用。先看看圖：
User類統(tǒng)一接口，User1和User2分別是不同的對象，二者之間有關(guān)聯(lián)，如果不采用中介者模式，則需要二者相互持有引用，這樣二者的耦合度 很高，為了解耦，引入了Mediator類，提供統(tǒng)一接口，MyMediator為其實現(xiàn)類，里面持有User1和User2的實例，用來實現(xiàn)對 User1和User2的控制。這樣User1和User2兩個對象相互獨立，他們只需要保持好和Mediator之間的關(guān)系就行，剩下的全由 MyMediator類來維護！基本實現(xiàn)：
public?interface?Mediator?{?? ????public?void?createMediator();?? ????public?void?workAll();?? }?? public?class?MyMediator?implements?Mediator?{?? ?? ????private?User?user1;?? ????private?User?user2;?? ?????? ????public?User?getUser1()?{?? ????????return?user1;?? ????}?? ?? ????public?User?getUser2()?{?? ????????return?user2;?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?void?createMediator()?{?? ????????user1?=?new?User1(this);?? ????????user2?=?new?User2(this);?? ????}?? ?? ????@Override?? ????public?void?workAll()?{?? ????????user1.work();?? ????????user2.work();?? ????}?? }?? public?abstract?class?User?{?? ?????? ????private?Mediator?mediator;?? ?????? ????public?Mediator?getMediator(){?? ????????return?mediator;?? ????}?? ?????? ????public?User(Mediator?mediator)?{?? ????????this.mediator?=?mediator;?? ????}?? ?? ????public?abstract?void?work();?? }?? public?class?User1?extends?User?{?? ?? ????public?User1(Mediator?mediator){?? ????????super(mediator);?? ????}?? ?????? ????@Override?? ????public?void?work()?{?? ????????System.out.println(“user1?exe!”);?? ????}?? }?? public?class?User2?extends?User?{?? ?? ????public?User2(Mediator?mediator){?? ????????super(mediator);?? ????}?? ?????? ????@Override?? ????public?void?work()?{?? ????????System.out.println(“user2?exe!”);?? ????}?? }?? 測試類：
public?class?Test?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ????????Mediator?mediator?=?new?MyMediator();?? ????????mediator.createMediator();?? ????????mediator.workAll();?? ????}?? }?? 輸出：
user1 exe! user2 exe! 23、解釋器模式（Interpreter） 解釋器模式是我們暫時的最后一講，一般主要應(yīng)用在OOP開發(fā)中的編譯器的開發(fā)中，所以適用面比較窄。
Context類是一個上下文環(huán)境類，Plus和Minus分別是用來計算的實現(xiàn)，代碼如下：
public?interface?Expression?{?? ????public?int?interpret(Context?context);?? }?? public?class?Plus?implements?Expression?{?? ?? ????@Override?? ????public?int?interpret(Context?context)?{?? ????????return?context.getNum1()+context.getNum2();?? ????}?? }?? public?class?Minus?implements?Expression?{?? ?? ????@Override?? ????public?int?interpret(Context?context)?{?? ????????return?context.getNum1()-context.getNum2();?? ????}?? }?? public?class?Context?{?? ?????? ????private?int?num1;?? ????private?int?num2;?? ?????? ????public?Context(int?num1,?int?num2)?{?? ????????this.num1?=?num1;?? ????????this.num2?=?num2;?? ????}?? ?????? ????public?int?getNum1()?{?? ????????return?num1;?? ????}?? ????public?void?setNum1(int?num1)?{?? ????????this.num1?=?num1;?? ????}?? ????public?int?getNum2()?{?? ????????return?num2;?? ????}?? ????public?void?setNum2(int?num2)?{?? ????????this.num2?=?num2;?? ????}?? ?????? ?????? }?? public?class?Test?{?? ?? ????public?static?void?main(String[]?args)?{?? ?? ????????//?計算9+2-8的值?? ????????int?result?=?new?Minus().interpret((new?Context(new?Plus()?? ????????????????.interpret(new?Context(9,?2)),?8)));?? ????????System.out.println(result);?? ????}?? }?? 最后輸出正確的結(jié)果：3。
總結(jié)
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