设计模式总结
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一、设计模式的分类
总体来说设计模式分为三大类：
创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
其实还有两类：并发型模式和线程池模式。用一个图片来整体描述一下：
图1 设计模式之间的关系
二、Java的23中设计模式
A、创建模式
1、工厂方法模式（Factory Method）
定义：Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class to instantiate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.（定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。）
工厂方法模式分为三种：
1-1、普通工厂模式：就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。首先看下关系图：
图2 普通工厂模式模式关系图
举例如下：（我们举一个发送邮件和短信的例子）
首先，创建二者的共同接口：
- public interface Sender {
- public void Send();
- }
其次，创建实现类：
- 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，建工厂类：
- 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("请输入正确的类型!");
- return null;
- }
- }
- }
我们来测试下：
- public class FactoryTest {
- public static void main(String[] args) {
- SendFactory factory = new SendFactory();
- Sender sender = factory.produce("sms");
- sender.Send();
- }
- }
输出：this is sms sender!
1-2、多个工厂方法模式：是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。
图3 多个工厂方法模式关系图
将上面的代码做下修改，改动下SendFactory类就行，如下：
- return new MailSender();
- }
- public Sender produceSms(){
- return new SmsSender();
- }
- }
测试类如下：
- public class FactoryTest {
- public static void main(String[] args) {
- SendFactory factory = new SendFactory();
- Sender sender = factory.produceMail();
- sender.Send();
- }
- }
输出：this is mailsender!
1-3、静态工厂方法模式：将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。
- 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();
- }
- }
输出：this is mailsender!
总体来说，工厂模式适合：凡是出现了大量的产品需要创建，并且具有共同的接口时，可以通过工厂方法模式进行创建。在以上的三种模式中，第一种如果传入的字符串有误，不能正确创建对象，第三种相对于第二种，不需要实例化工厂类，所以，大多数情况下，我们会选用第三种——静态工厂方法模式。
使用场景：jdbc连接数据库，硬件访问，降低对象的产生和销毁。
2.抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
请看例子：
- public interface Sender {
- public void Send();
- }
两个实现类：
- 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!");
- }
- }
两个工厂类：
- public class SendMailFactory implements Provider {
- @Override
- public Sender produce(){
- return new MailSender();
- }
- }
- public class SendSmsFactory implements Provider{
- @Override
- public Sender produce() {
- return new SmsSender();
- }
- }
再提供一个接口：
- public interface Provider {
- public Sender produce();
- }
测试类：
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- Provider provider = new SendMailFactory();
- Sender sender = provider.produce();
- sender.Send();
- }
- }
其实这个模式的好处就是，如果你现在想增加一个功能：发及时信息，则只需做一个实现类，实现Sender接口，同时做一个工厂类，实现Provider接口，就OK了，无需去改动现成的代码。这样做，拓展性较好！
3.单例模式（Singleton Pattern）
1、某些类创建比较频繁，对于一些大型的对象，这是一笔很大的系统开销。
2、省去了new操作符，降低了系统内存的使用频率，减轻GC压力。
3、有些类如交易所的核心交易引擎，控制着交易流程，如果该类可以创建多个的话，系统完全乱了。（比如一个军队出现了多个司令员同时指挥，肯定会乱成一团），所以只有使用单例模式，才能保证核心交易服务器独立控制整个流程。
首先我们写一个简单的单例类：
- public class Singleton {
- /* 持有私有静态实例，防止被引用，此处赋值为null，目的是实现延迟加载 */
- private static Singleton instance = null;
- /* 私有构造方法，防止被实例化 */
- private Singleton() {
- }
- /* 静态工程方法，创建实例 */
- public static Singleton getInstance() {
- if (instance == null) {
- instance = new Singleton();
- }
- return instance;
- }
- /* 如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致 */
- public Object readResolve() {
- return instance;
- }
- }
这个类可以满足基本要求，但是，像这样毫无线程安全保护的类，如果我们把它放入多线程的环境下，肯定就会出现问题了，如何解决？我们首先会想到对getInstance方法加synchronized关键字，如下：
- public static synchronized Singleton getInstance() {
- if (instance == null) {
- instance = new Singleton();
- }
- return instance;
- }
但是，synchronized关键字锁住的是这个对象，这样的用法，在性能上会有所下降，因为每次调用getInstance()，都要对对象上锁，事实上，只有在第一次创建对象的时候需要加锁，之后就不需要了，所以，这个地方需要改进。我们改成下面这个：
- public static Singleton getInstance() {
- if (instance == null) {
- synchronized (instance) {
- if (instance == null) {
- instance = new Singleton();
- }
- }
- }
- return instance;
- }
似乎解决了之前提到的问题，将synchronized关键字加在了内部，也就是说当调用的时候是不需要加锁的，只有在instance为null，并创建对象的时候才需要加锁，性能有一定的提升。但是，这样的情况，还是有可能有问题的，看下面的情况：在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的，也就是说instance = new Singleton()；语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序，也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间，然后直接赋值给instance成员，然后再去初始化这个Singleton实例。这样就可能出错了，我们以A、B两个线程为例：
- A、B线程同时进入了第一个if判断
- A首先进入synchronized块，由于instance为null，所以它执行instance = new Singleton();
- 由于JVM内部的优化机制，JVM先画出了一些分配给Singleton实例的空白内存，并赋值给instance成员（注意此时JVM没有开始初始化这个实例），然后A离开了synchronized块。
- B进入synchronized块，由于instance此时不是null，因此它马上离开了synchronized块并将结果返回给调用该方法的程序。
- 此时B线程打算使用Singleton实例，却发现它没有被初始化，于是错误发生了。
所以程序还是有可能发生错误，其实程序在运行过程是很复杂的，从这点我们就可以看出，尤其是在写多线程环境下的程序更有难度，有挑战性。我们对该程序做进一步优化：
- private static class SingletonFactory{
- private static Singleton instance = new Singleton();
- }
- public static Singleton getInstance(){
- return SingletonFactory.instance;
- }
实际情况是，单例模式使用内部类来维护单例的实现，JVM内部的机制能够保证当一个类被加载的时候，这个类的加载过程是线程互斥的。这样当我们第一次调用getInstance的时候，JVM能够帮我们保证instance只被创建一次，并且会保证把赋值给instance的内存初始化完毕，这样我们就不用担心上面的问题。同时该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制，这样就解决了低性能问题。这样我们暂时总结一个完美的单例模式：
- public class Singleton {
- /* 私有构造方法，防止被实例化 */
- private Singleton() {
- }
- /* 此处使用一个内部类来维护单例 */
- private static class SingletonFactory {
- private static Singleton instance = new Singleton();
- }
- /* 获取实例 */
- public static Singleton getInstance() {
- return SingletonFactory.instance;
- }
- /* 如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致 */
- public Object readResolve() {
- return getInstance();
- }
- }
其实说它完美，也不一定，如果在构造函数中抛出异常，实例将永远得不到创建，也会出错。所以说，十分完美的东西是没有的，我们只能根据实际情况，选择最适合自己应用场景的实现方法。也有人这样实现：因为我们只需要在创建类的时候进行同步，所以只要将创建和getInstance()分开，单独为创建加synchronized关键字，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;
- }
- }
考虑性能的话，整个程序只需创建一次实例，所以性能也不会有什么影响。
补充：采用"影子实例"的办法为单例对象的属性同步更新
- 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();
- }
- }
通过单例模式的学习告诉我们：
1、单例模式理解起来简单，但是具体实现起来还是有一定的难度。
2、synchronized关键字锁定的是对象，在用的时候，一定要在恰当的地方使用（注意需要使用锁的对象和过程，可能有的时候并不是整个对象及整个过程都需要锁）。
到这儿，单例模式基本已经讲完了，结尾处，笔者突然想到另一个问题，就是采用类的静态方法，实现单例模式的效果，也是可行的，此处二者有什么不同？
首先，静态类不能实现接口。（从类的角度说是可以的，但是那样就破坏了静态了。因为接口中不允许有static修饰的方法，所以即使实现了也是非静态的）
其次，单例可以被延迟初始化，静态类一般在第一次加载是初始化。之所以延迟加载，是因为有些类比较庞大，所以延迟加载有助于提升性能。
再次，单例类可以被继承，他的方法可以被覆写。但是静态类内部方法都是static，无法被覆写。
最后一点，单例类比较灵活，毕竟从实现上只是一个普通的Java类，只要满足单例的基本需求，你可以在里面随心所欲的实现一些其它功能，但是静态类不行。从上面这些概括中，基本可以看出二者的区别，但是，从另一方面讲，我们上面最后实现的那个单例模式，内部就是用一个静态类来实现的，所以，二者有很大的关联，只是我们考虑问题的层面不同罢了。两种思想的结合，才能造就出完美的解决方案，就像HashMap采用数组+链表来实现一样，其实生活中很多事情都是这样，单用不同的方法来处理问题，总是有优点也有缺点，最完美的方法是，结合各个方法的优点，才能最好的解决问题！
1、要求生成唯一序列号的环境；
2、在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，例如一个Web页面上的计数器，可以不用把每次刷新都记录到数据库中，使用单例模式保持计数器的值，并确保是线程安全的；
3、创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问IO和数据库等资源；
4、需要定义大量的静态常量和静态方法（如工具类）的环境，可以采用单例模式（当然，也可以直接声明为static的方式）。
4.建造者模式（Builder Pattern）
图5 建造者模式关系图
1、上图是Strategy 模式的结构图，让我们可以进行更方便的描述；
2、Builder：为创建一个Product对象的各个部件指定抽象接口。
3、ConcreteBuilder：实现Builder的接口以构造和装配该产品的各个部件，定义并明确它所创建的表示，提供一个检索产品的接口
4、Director：构造一个使用Builder接口的对象。
5、Product：表示被构造的复杂对象。ConcreateBuilder创建该产品的内部表示并定义它的装配过程。
为何使用
是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦。注意：是解耦过程和部件。
因为一个复杂的对象，不但有很多大量组成部分，如汽车，有很多部件：车轮、方向盘、发动机，还有各种小零件等等，部件很多，但远不止这些，如何将这些部件装配成一辆汽车，这个装配过程也很复杂(需要很好的组装技术)，Builder模式就是为了将部件和组装过程分开。
如何使用
首先假设一个复杂对象是由多个部件组成的，Builder模式是把复杂对象的创建和部件的创建分别开来，分别用Builder类和Director类来表示。
首先，需要一个接口，它定义如何创建复杂对象的各个部件：
public interface Builder {
//创建部件A 比如创建汽车车轮void buildPartA();
//创建部件B 比如创建汽车方向盘void buildPartB();
//创建部件C 比如创建汽车发动机void buildPartC();
//返回最后组装成品结果 (返回最后装配好的汽车)
//成品的组装过程不在这里进行,而是转移到下面的Director类中进行.
//从而实现了解耦过程和部件
Product getResult();
}用Director构建最后的复杂对象，而在上面Builder接口中封装的是如何创建一个个部件(复杂对象是由这些部件组成的)，也就是说Director的内容是如何将部件最后组装成成品：
public class Director {
private Builder builder;
public Director( Builder builder ) {
this.builder = builder;
}
// 将部件partA partB partC最后组成复杂对象
//这里是将车轮 方向盘和发动机组装成汽车的过程
public void construct() {
builder.buildPartA();
builder.buildPartB();
builder.buildPartC();
}
}Builder的具体实现ConcreteBuilder：
1、通过具体完成接口Builder来构建或装配产品的部件；
2、定义并明确它所要创建的是什么具体东西；
3、提供一个可以重新获取产品的接口。
public class ConcreteBuilder implements Builder {
Part partA, partB, partC;
public void buildPartA() {
//这里是具体如何构建
}
public void buildPartB() {
//这里是具体如何构建
}
public void buildPartC() {
//这里是具体如何构建
}
public Product getResult() {
//返回最后组装成品结果
}
}复杂对象：产品Product：
public interface Product { }复杂对象的部件：
public interface Part { }我们看看如何调用Builder模式:
ConcreteBuilder builder = new ConcreteBuilder();
Director director = new Director( builder );
director.construct();
Product product = builder.getResult();Builder模式的应用
在Java实际使用中，我们经常用到"池"(Pool)的概念，当资源提供者无法提供足够的资源，并且这些资源需要被很多用户反复共享时，就需要使用池。"池"实际是一段内存，当池中有一些复杂的资源的"断肢"(比如数据库的连接池，也许有时一个连接会中断)，如果循环再利用这些"断肢"，将提高内存使用效率，提高池的性能。修改Builder模式中Director类使之能诊断"断肢"断在哪个部件上，再修复这个部件。
建造者模式与工厂模式的不同：
1、建造者模式最主要的功能是基本方法的调用顺序安排，这些基本方法已经实现了，顺序不同产生的对象也不同；
2、工厂方法则重点是创建，创建零件是它的主要职责，组装顺序则不是它关心的。
5.原型模式（Prototype Pattern）
- public class Prototype implements Cloneable {
- public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
- Prototype proto = (Prototype) super.clone();
- return proto;
- }
- }
很简单，一个原型类，只需要实现Cloneable接口，覆写clone方法，此处clone方法可以改成任意的名称，因为Cloneable接口是个空接口，你可以任意定义实现类的方法名，如cloneA或者cloneB，因为此处的重点是super.clone()这句话，super.clone()调用的是Object的clone()方法，而在Object类中，clone()是native的，关于解读Java中本地方法的调用，此处不再深究。在这儿，我将结合对象的浅复制和深复制来说一下，首先需要了解对象深、浅复制的概念：
浅复制：将一个对象复制后，基本数据类型的变量都会重新创建，而引用类型，指向的还是原对象所指向的。
深复制：将一个对象复制后，不论是基本数据类型还有引用类型，都是重新创建的。简单来说，就是深复制进行了完全彻底的复制，而浅复制不彻底。
此处，写一个深浅复制的例子：
- public class Prototype implements Cloneable, Serializable {
- private static final long serialVersionUID = 1L;
- private String string;
- private SerializableObject obj;
- /* 浅复制 */
- public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
- Prototype proto = (Prototype) super.clone();
- return proto;
- }
- /* 深复制 */
- public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {
- /* 写入当前对象的二进制流 */
- ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
- ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
- oos.writeObject(this);
- /* 读出二进制流产生的新对象 */
- 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;
- }
原型模式实际上就是实现Cloneable接口，重写clone（）方法。
使用原型模式的优点：
1、性能优良
2、逃避构造函数的约束
使用场景：
1、资源优化场景
2、性能和安全要求的场景
3、一个对象多个修改者的场景
B、结构模式
6、适配器模式（Adapter Pattern）
适配器模式将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，目的是消除由于接口不匹配所造成的类的兼容性问题。主要分为三类：类的适配器模式、对象的适配器模式、接口的适配器模式。
6-1、类的适配器模式
图6 类的适配器模式关系图
核心思想就是：有一个Source类，拥有一个方法，待适配，目标接口是Targetable，通过Adapter类，将Source的功能扩展到Targetable里，看代码：
- public class Source {
- public void method1() {
- System.out.println("this is original method!");
- }
- }
- public interface Targetable {
- /* 与原类中的方法相同 */
- public void method1();
- /* 新类的方法 */
- public void method2();
- }
- public class Adapter extends Source implements Targetable {
- @Override
- public void method2() {
- System.out.println("this is the targetable method!");
- }
- }
Adapter类继承Source类，实现Targetable接口，下面是测试类：
- public class AdapterTest {
- public static void main(String[] args) {
- Targetable target = new Adapter();
- target.method1();
- target.method2();
- }
- }
输出：
this is original method!
this is the targetable method!
这样Targetable接口的实现类就具有了Source类的功能。
6-2、对象的适配器模式
基本思路和类的适配器模式相同，只是将Adapter类作修改，这次不继承Source类，而是持有Source类的实例，以达到解决兼容性的问题。
图7 对象的适配器模式关系图
只需要修改Adapter类的源码即可：
- 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();
- }
- }
测试类：
- public class AdapterTest {
- public static void main(String[] args) {
- Source source = new Source();
- Targetable target = new Wrapper(source);
- target.method1();
- target.method2();
- }
- }
输出与第一种一样，只是适配的方法不同而已。
6-3、接口的适配器模式
第三种适配器模式是接口的适配器模式，接口的适配器是这样的：有时我们写的一个接口中有多个抽象方法，当我们写该接口的实现类时，必须实现该接口的所有方法，这明显有时比较浪费，因为并不是所有的方法都是我们需要的，有时只需要某一些，此处为了解决这个问题，我们引入了接口的适配器模式，借助于一个抽象类，该抽象类实现了该接口，实现了所有的方法，而我们不和原始的接口打交道，只和该抽象类取得联系，所以我们写一个类，继承该抽象类，重写我们需要的方法就行。
图8 接口的适配器模式关系图
这个很好理解，在实际开发中，我们也常会遇到这种接口中定义了太多的方法，以致于有时我们在一些实现类中并不是都需要。看代码：
- public interface Sourceable {
- public void method1();
- public void method2();
- }
抽象类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();
- }
- }
测试输出：
the sourceable interface's first Sub1!
the sourceable interface's second Sub2!
达到了我们的效果！
总结一下三种适配器模式的应用场景：
类的适配器模式：当希望将一个类转换成满足另一个新接口的类时，可以使用类的适配器模式，创建一个新类，继承原有的类，实现新的接口即可。
对象的适配器模式：当希望将一个对象转换成满足另一个新接口的对象时，可以创建一个Wrapper类，持有原类的一个实例，在Wrapper类的方法中，调用实例的方法就行。
接口的适配器模式：当不希望实现一个接口中所有的方法时，可以创建一个抽象类Wrapper，实现所有方法，我们写别的类的时候，继承抽象类即可。
7、装饰模式（Decorator Pattern）
顾名思义，装饰模式就是给一个对象增加一些新的功能，而且是动态的，要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口，装饰对象持有被装饰对象的实例。
图9 装饰模式关系图
Source类是被装饰类，Decorator类是一个装饰类，可以为Source类动态的添加一些功能，代码如下：
- 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!");
- }
- }
测试类：
- public class DecoratorTest {
- public static void main(String[] args) {
- Sourceable source = new Source();
- Sourceable obj = new Decorator(source);
- obj.method();
- }
- }
输出：
before decorator!
the original method!
after decorator!
使用场景：
1、需要扩展一个类的功能，或给一个类增加附加功能。
2、需要动态地给一个对象增加功能，这些功能可以再动态地撤销。
3、需要为一批的兄弟类进行改装或加装功能，当然是首选装饰模式。
8、代理模式（Proxy Pattern）
图10 代理模式关系图
根据上文的阐述，代理模式就比较容易的理解了，我们看下代码：
- 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!");
- }
- }
测试类：
- public class ProxyTest {
- public static void main(String[] args) {
- Sourceable source = new Proxy();
- source.method();
- }
- }
输出：
before proxy!
the original method!
after proxy!
普通代理和强制代理：
普通代理：
强制代理：
强制代理的概念就是要从真实角色查找到代理角色，不允许直接访问真实角色。高层模块只要调用getProxy就可以访问真实角色的所有方法，它根本就不需要产生一个代理出来，代理的管理已经由真实角色自己完成。
代理模式的应用场景：
如果已有的方法在使用的时候需要对原有的方法进行改进，此时有两种办法：
1、修改原有的方法来适应。这样违反了“对扩展开放，对修改关闭”的原则。
2、就是采用一个代理类调用原有的方法，且对产生的结果进行控制。这种方法就是代理模式。
使用代理模式，可以将功能划分的更加清晰，有助于后期维护！
9、外观模式（Facade Pattern）
图11 外观模式关系图
我们先看下实现类：
- 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类如下：
- public class User {
- public static void main(String[] args) {
- Computer computer = new Computer();
- computer.startup();
- computer.shutdown();
- }
- }
输出：
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!
如果我们没有Computer类，那么，CPU、Memory、Disk他们之间将会相互持有实例，产生关系，这样会造成严重的依赖，修改一个类，可能会带来其他类的修改，这不是我们想要看到的，有了Computer类，他们之间的关系被放在了Computer类里，这样就起到了解耦的作用，这，就是外观模式！
1、为一个复杂的模块或子系统提供一个供外界访问的接口
2、子系统相对独立——外界对子系统的访问只要黑箱操作即可
3、预防低水平人员带来的风险扩散
1、一个子系统可以有多个门面
2、门面不参与子系统内的业务逻辑
10、桥接模式（Bridge Pattern）
图12 桥接模式关系图
实现代码：
先定义接口：
- public interface Sourceable {
- public void method();
- }
分别定义两个实现类：
- 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!");
- }
- }
定义一个桥，持有Sourceable的一个实例：
- 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();
- }
- }
测试类：
- public class BridgeTest {
- public static void main(String[] args) {
- Bridge bridge = new MyBridge();
- /*调用第一个对象*/
- Sourceable source1 = new SourceSub1();
- bridge.setSource(source1);
- bridge.method();
- /*调用第二个对象*/
- Sourceable source2 = new SourceSub2();
- bridge.setSource(source2);
- bridge.method();
- }
- }
output：
this is the first sub!
this is the second sub!
这样，就通过对Bridge类的调用，实现了对接口Sourceable的实现类SourceSub1和SourceSub2的调用。
1、不希望或不适用使用继承的场景
2、接口或抽象类不稳定的场景
3、重用性要求较高的场景
11、组合模式（Composite Pattern）
图13 组合模式关系图
直接来看代码：
- 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;
- }
- //添加孩子节点
- public void add(TreeNode node){
- children.add(node);
- }
- //删除孩子节点
- public void remove(TreeNode node){
- children.remove(node);
- }
- //取得孩子节点
- 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!");
- }
- }
使用场景：
1、维护和展示部分-整体关系的场景，如树形菜单、文件和文件夹管理。
2、从一个整体中能够独立出部分模块或功能的场景。
12、享元模式（Flyweight Pattern）
图14 享元模式关系图
FlyWeightFactory负责创建和管理享元单元，当一个客户端请求时，工厂需要检查当前对象池中是否有符合条件的对象，如果有，就返回已经存在的对象，如果没有，则创建一个新对象，FlyWeight是超类。一提到共享池，我们很容易联想到Java里面的JDBC连接池，想想每个连接的特点，我们不难总结出：适用于作共享的一些个对象，他们有一些共有的属性，就拿数据库连接池来说，url、driverClassName、username、password及dbname，这些属性对于每个连接来说都是一样的，所以就适合用享元模式来处理，建一个工厂类，将上述类似属性作为内部数据，其它的作为外部数据，在方法调用时，当做参数传进来，这样就节省了空间，减少了实例的数量。
看个例子：
图15 数据库连接池关系图
看下数据库连接池的代码：
- public class ConnectionPool {
- private Vector<Connection> pool;
- /*公有属性*/
- 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;
- /*构造方法，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();
- }
- }
- }
- /* 返回连接到连接池 */
- public synchronized void release() {
- pool.add(conn);
- }
- /* 返回连接池中的一个数据库连接 */
- public synchronized Connection getConnection() {
- if (pool.size() > 0) {
- Connection conn = pool.get(0);
- pool.remove(conn);
- return conn;
- } else {
- return null;
- }
- }
- }
- 系统中存在大量的相似对象。
- 细粒度的对象都具备较接近的外部状态，而且内部状态与环境无关，也就是说对象没有特定身份。
- 需要缓冲池的场景。
- 享元模式是线程不安全的，只有依靠经验，在需要的地方考虑一下线程安全，在大部分场景下不用考虑。对象池中的享元对象尽量多，多到足够满足为止。
- 性能安全：外部状态最好以java的基本类型作为标志，如String，int，可以提高效率。
C、关系模式
先来张图，看看这11中模式的关系：
第一类：通过父类与子类的关系进行实现。
第二类：两个类之间。
第三类：类的状态。
第四类：通过中间类
图16 11中关系模式的关系图
13、策略模式（strategy）
定义：Define a family of algorithms,encapsulate each one,and make them interchangeable.（定义一组算法，将每个算法都封装起来，并且使它们之间可以互换。）
策略模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使他们可以相互替换，且算法的变化不会影响到使用算法的客户。需要设计一个接口，为一系列实现类提供统一的方法，多个实现类实现该接口，设计一个抽象类（可有可无，属于辅助类），提供辅助函数。
图17 策略模式关系图
图中ICalculator提供统一的方法，
AbstractCalculator是辅助类，提供辅助方法，接下来，依次实现下每个类：
首先统一接口：
- public interface ICalculator {
- public int calculate(String exp);
- }
辅助类：
- 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;
- }
- }
三个实现类：
- 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];
- }
- }
简单的测试类：
- 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);
- }
- }
输出：10
策略模式的决定权在用户，系统本身提供不同算法的实现，新增或者删除算法，对各种算法做封装。因此，策略模式多用在算法决策系统中，外部用户只需要决定用哪个算法即可。
1、多个类只有在算法或行为上稍有不同的场景。
2、算法需要自由切换的场景。
3、需要屏蔽算法规则的场景。
14、模板方法模式（Template Method Pattern）
图18 模板方法模式关系图
就是在AbstractCalculator类中定义一个主方法calculate，calculate()调用spilt()等，Plus和Minus分别继承AbstractCalculator类，通过对AbstractCalculator的调用实现对子类的调用，看下面的例子：
- public abstract class AbstractCalculator {
- /*主方法，实现对本类其它方法的调用*/
- public final int calculate(String exp,String opt){
- int array[] = split(exp,opt);
- return calculate(array[0],array[1]);
- }
- /*被子类重写的方法*/
- 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;
- }
- }
测试类：
- 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);
- }
- }
我跟踪下这个小程序的执行过程：首先将exp和"\\+"做参数，调用AbstractCalculator类里的calculate(String,String)方法，在calculate(String,String)里调用同类的split()，之后再调用calculate(int ,int)方法，从这个方法进入到子类中，执行完return num1 + num2后，将值返回到AbstractCalculator类，赋给result，打印出来。正好验证了我们开头的思路。
1、多个子类有公有的方法，并且逻辑基本相同时。
2、重要、复杂的算法，可以把核心算法设计为模板方法，周边的相关细节功能则由各个子类实现。
3、重构时，模板方法模式是一个经常使用的模式，把相同的代码抽取到父类中，然后通过钩子函数（见“模板方法模式的扩展”）约束其行为。
类之间的关系
15、观察者模式（Observer Pattern）
图19 观察者模式对象图
我解释下这些类的作用：MySubject类就是我们的主对象，Observer1和Observer2是依赖于MySubject的对象，当MySubject变化时，Observer1和Observer2必然变化。AbstractSubject类中定义着需要监控的对象列表，可以对其进行修改：增加或删除被监控对象，且当MySubject变化时，负责通知在列表内存在的对象。我们看实现代码：
一个Observer接口：
- public interface Observer {
- public void update();
- }
两个实现类：
- 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接口及实现类：
- public interface Subject {
- /*增加观察者*/
- public void add(Observer observer);
- /*删除观察者*/
- public void del(Observer observer);
- /*通知所有的观察者*/
- 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();
- }
- }
测试类：
- public class ObserverTest {
- public static void main(String[] args) {
- Subject sub = new MySubject();
- sub.add(new Observer1());
- sub.add(new Observer2());
- sub.operation();
- }
- }
输出：
update self!
observer1 has received!
observer2 has received!
这些东西，其实不难，只是有些抽象，不太容易整体理解，建议读者：根据关系图，新建项目，自己写代码（或者参考我的代码）,按照总体思路走一遍，这样才能体会它的思想，理解起来容易！
1、关联行为场景。需要注意的是，关联行为是可拆分的，而不是“组合”关系。
2、事件多级触发场景。
3、跨系统的消息交换场景，如消息队列的处理机制。
1、广播链的问题
2、异步处理问题
16、迭代器模式（Iterator Pattern）
图20 迭代器模式关系图
这个思路和我们常用的一模一样，MyCollection中定义了集合的一些操作，MyIterator中定义了一系列迭代操作，且持有Collection实例，我们来看看实现代码：
两个接口：
- 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();
- //取得第一个元素
- public Object first();
- }
两个实现：
- 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);
- }
- }
测试类：
- 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());
- }
- }
- }
输出：A B C D E
此处我们貌似模拟了一个集合类的过程，感觉是不是很爽？其实JDK中各个类也都是这些基本的东西，加一些设计模式，再加一些优化放到一起的，只要我们把这些东西学会了，掌握好了，我们也可以写出自己的集合类，甚至框架！
ps：迭代器模式已经被淘汰，java中已经把迭代器运用到各个聚集类（collection）中了，使用java自带的迭代器就已经满足我们的需求了。17、责任链模式（Chain of Responsibility）
图20 责任链模式关系图
Abstracthandler类提供了get和set方法，方便MyHandle类设置和修改引用对象，MyHandle类是核心，实例化后生成一系列相互持有的对象，构成一条链。
- 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();
- }
- }
输出：
h1deal!
h2deal!
h3deal!
此处强调一点就是，链接上的请求可以是一条链，可以是一个树，还可以是一个环，模式本身不约束这个，需要我们自己去实现，同时，在一个时刻，命令只允许由一个对象传给另一个对象，而不允许传给多个对象。
18、命令模式
图21 命令模式关系图
Invoker是调用者（司令员），Receiver是被调用者（士兵），MyCommand是命令，实现了Command接口，持有接收对象，看实现代码：
- 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();
- }
- }
输出：command received!
这个很哈理解，命令模式的目的就是达到命令的发出者和执行者之间解耦，实现请求和执行分开，熟悉Struts的同学应该知道，Struts其实就是一种将请求和呈现分离的技术，其中必然涉及命令模式的思想！
使用场景：类的状态
19、备忘录模式（Memento Pattern）
图22 备忘录模式关系图
Original类是原始类，里面有需要保存的属性value及创建一个备忘录类，用来保存value值。Memento类是备忘录类，Storage类是存储备忘录的类，持有Memento类的实例，该模式很好理解。直接看源码：
- 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;
- }
- }
测试类：
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- // 创建原始类
- Original origi = new Original("egg");
- // 创建备忘录
- Storage storage = new Storage(origi.createMemento());
- // 修改原始类的状态
- System.out.println("初始化状态为：" + origi.getValue());
- origi.setValue("niu");
- System.out.println("修改后的状态为：" + origi.getValue());
- // 回复原始类的状态
- origi.restoreMemento(storage.getMemento());
- System.out.println("恢复后的状态为：" + origi.getValue());
- }
- }
输出：
初始化状态为：egg
修改后的状态为：niu
恢复后的状态为：egg
简单描述下：新建原始类时，value被初始化为egg，后经过修改，将value的值置为niu，最后倒数第二行进行恢复状态，结果成功恢复了。
1、需要保存和恢复数据的相关状态场景。
2、提供一个可回滚（rollback）的操作。
3、需要监控的副本场景中。
4、数据库连接的事务管理就是用的备忘录模式。
1、备忘录的生命期
2、备忘录的性能
不要在频繁建立备份的场景中使用备忘录模式（比如一个for循环中）。
20、状态模式（state）
图23 状态模式关系图
[java] view plaincopy
- package com.xtfggef.dp.state;
- /**
- * 状态类的核心类
- * 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;
- /**
- * 状态模式的切换类 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();
- }
- }
- }
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- State state = new State();
- Context context = new Context(state);
- //设置第一种状态
- state.setValue("state1");
- context.method();
- //设置第二种状态
- state.setValue("state2");
- context.method();
- }
- }
execute the first opt!
execute the second opt!
根据这个特性，状态模式在日常开发中用的挺多的，尤其是做网站的时候，我们有时希望根据对象的某一属性，区别开他们的一些功能，比如说简单的权限控制等。
1、行为随状态改变而改变的场景
2、条件、分支判断语句的替代者
通过中间类
21、访问者模式（Visitor Pattern）
访问者模式把数据结构和作用于结构上的操作解耦合，使得操作集合可相对自由地演化。访问者模式适用于数据结构相对稳定算法又易变化的系统。因为访问者模式使得算法操作增加变得容易。若系统数据结构对象易于变化，经常有新的数据对象增加进来，则不适合使用访问者模式。访问者模式的优点是增加操作很容易，因为增加操作意味着增加新的访问者。访问者模式将有关行为集中到一个访问者对象中，其改变不影响系统数据结构。其缺点就是增加新的数据结构很困难。—— From 百科
简单来说，访问者模式就是一种分离对象数据结构与行为的方法，通过这种分离，可达到为一个被访问者动态添加新的操作而无需做其它的修改的效果。
图24 访问者模式关系图
来看看源码：一个Visitor类，存放要访问的对象。
- 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());
- }
- }
- 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 "love";
- }
- }
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- Visitor visitor = new MyVisitor();
- Subject sub = new MySubject();
- sub.accept(visitor);
- }
- }
该模式适用场景：如果我们想为一个现有的类增加新功能，不得不考虑几个事情：1、新功能会不会与现有功能出现兼容性问题？2、以后会不会再需要添加？3、如果类不允许修改代码怎么办？面对这些问题，最好的解决方法就是使用访问者模式，访问者模式适用于数据结构相对稳定的系统，把数据结构和算法解耦。
1、一个对象结构包含很多类对象，它们有不同的接口，而你想对这些对象实施一些依赖于其具体类的操作，也就说是用迭代器模式已经不能胜任的情景。
2、需要对一个对象结构中的对象进行很多不同并且不相关的操作，而你想避免让这些操作“污染”这些对象的类。
22、中介者模式（Mediator）
图25 中介设计模式关系图
User类统一接口，User1和User2分别是不同的对象，二者之间有关联，如果不采用中介者模式，则需要二者相互持有引用，这样二者的耦合度很高，为了解耦，引入了Mediator类，提供统一接口，MyMediator为其实现类，里面持有User1和User2的实例，用来实现对User1和User2的控制。这样User1和User2两个对象相互独立，他们只需要保持好和Mediator之间的关系就行，剩下的全由MyMediator类来维护！基本实现：
- 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!");
- }
- }
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- Mediator mediator = new MyMediator();
- mediator.createMediator();
- mediator.workAll();
- }
- }
user1 exe!
user2 exe!
23、解释器模式（Interpreter Pattern）（少用）
图25 解释器模式关系图
[java] view plaincopy
- 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) {
- // 计算9+2-8的值
- int result = new Minus().interpret((new Context(new Plus() .interpret(new Context(9, 2)), 8)));
- System.out.println(result);
- }
- }
最后输出正确的结果：3。
基本就这样，解释器模式用来做各种各样的解释器，如正则表达式等的解释器等等！
1、重复发生的问题可以使用解释器模式
2、一个简单语法需要解释的场景
三、设计原则
● Single Responsibility Principle：单一职责原则
1、类的复杂性降低，实现什么职责都有清晰明确的定义；
2、可读性提高，复杂性降低，那当然可读性提高了；
3、可维护性提高，可读性提高，那当然更容易维护了；
4、变更引起的风险降低，变更是必不可少的，如果接口的单一职责做得好，一个接口修改只对相应的实现类有影响，对其他的接口无影响，这对系统的扩展性、维护性都有非常大的帮助。
