Java设计模式之七大结构型模式
总体来说设计模式分为三大类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。
结构型模式,共有七种: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。
其中适配器模式主要分为三类:类的适配器模式、对象的适配器模式、接口的适配器模式。其中的对象的适配器模式是各种结构型模式的起源。
一、适配器模式
适配器模式主要分为三类:类的适配器模式、对象的适配器模式、接口的适配器模式。
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。有点抽象,我们来看看详细的内容。
1.1 类的适配器模式
类的适配器模式核心思想就是: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。
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 {
public void method2() {
System.out.println("this is the targetable method!");
}
}
public class AdapterTest {
public static void main(String[] args) {
Targetable target = new Adapter();
target.method1();
target.method2();
}
}
运行结果如下:
this is original method!
this is the targetable method!
1.2 对象的适配器模式
对象的适配器模式的基本思路和类的适配器模式相同,只是将Adapter类作修改成Wrapper,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。
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();
}
}
public class AdapterTest {
public static void main(String[] args) {
Source source = new Source();
Targetable target = new Wrapper(source);
target.method1();
target.method2();
}
}
运行结果跟类的适配器模式例子的一样。
1.3 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了。
二、装饰模式
装饰模式:在不必改变原类文件和使用继承的情况下,动态地扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象。
装饰模式的特点:
- 装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就能以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。
- 装饰对象包含一个真实对象的引用(reference)
- 装饰对象接受所有来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。
- 装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时,不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。在面向对象的设计中,通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。继承不能做到这一点,继承的功能是静态的,不能动态增删。
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!");
}
}
public class DecoratorTest {
public static void main(String[] args) {
//(1) 装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就能以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。
//(2) 装饰对象包含一个真实对象的引用(reference)
//(3) 装饰对象接受所有来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。
//(4) 装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时,不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。
// 在面向对象的设计中,通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。
// 继承不能做到这一点,继承的功能是静态的,不能动态增删。
Sourceable source = new Source();
Sourceable obj = new Decorator(source);
obj.method();
}
}
运行结果如下:
before decorator!
the original method!
after decorator!
======以上为创建型模式的两种设计模式,下面陆续记录代理等创建型模式。
为什么叫创建型模式呢?
先来看看设计模式的六大原则:http://yyqian.com/post/1456847694817/
- 开闭原则:对扩展开放,对修改关闭
- 里氏替换原则:面向对象设计的基本原则之一。任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。LSP是继承复用的基石,只有当衍生类可以替换掉基类。
- 依赖倒转原则:针对接口编程,依赖于抽象而不是具体。
- 接口隔离原则:使用多个隔离的接口,比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思。【降低依赖,降低耦合】
- 迪米特法则(最少知道原则):一个实体应当尽量少的与其它实体之间发生相互作用,使得系统功能模块相对独立。
- 合成复用原则:意思是尽量使用合成聚合的方式,而不是使用继承。
回过头解释为什么叫创建型设计模式。创建型设计模式就是处理对象创建的设计模式,试图根据实际情况使用合适的方式创建对象。基本的对象创建方式可能会导致设计上的问题,或增加设计的复杂度。创建型模式通过以某种方式控制对象的创建来解决问题。
创建型模式由两个主导思想构成。一是将系统使用的具体类封装起来,二是隐藏这些具体类的实例创建和结合的方式。
创建型模式又分为对象创建型模式和类创建型模式。对象创建型模式处理对象的创建,类创建型模式处理类的创建。详细地说,对象创建型模式把对象创建的一部分推迟到另一个对象中,而类创建型模式将它对象的创建推迟到子类中。[2]
参考: