Entwurfsmuster
- Die Grundlagen wiederverwendbarer objektorientierter Software
Das Entwurfsmuster ist eine Reihe von wiederholten Verwendung, die den meisten Menschen bekannt ist, klassifizierte Katalogisierung und Code -Design -Erfahrung. Die Verwendung von Entwurfsmustern besteht darin, den Code wiederzuverwenden, den Code von anderen zu verstehen und die Zuverlässigkeit des Codes zu gewährleisten. Es besteht kein Zweifel, dass Designmuster für sich, andere und Systeme Win-Win-Win-Win-Situation sind. Konstruktionsmuster machen die Codekompilierung wirklich konstruiert. Entwurfsmuster sind der Eckpfeiler der Software -Engineering, genau wie Ziegel und Steine in einem Gebäude. Die rationale Verwendung von Entwurfsmustern im Projekt kann viele Probleme perfekt lösen. Jedes Muster hat nun entsprechende Prinzipien, die ihm entsprechen. Jedes Muster beschreibt ein Problem, das um uns herum ständig wiederholt wird, und die Kernlösung des Problems, was auch der Grund ist, warum es weit verbreitet werden kann. Dieses Kapitel ist das Designmodell der Schönheit von Java [Evolution von Rookie zu Expert]. Wir werden dieses Kapitel in einer Kombination aus Theorie und Praxis studieren. Ich hoffe, dass Programmbegeisterte das Designmodell gut lernen und ein ausgezeichneter Software -Ingenieur sind!
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23 Modi von Java zum Implementieren von Quellcode und zum Sammeln von Entwicklungsdaten für fünf Jahre Download Adresse: http://pan.baidu.com/share/home?uk=4076915866&view=share
1. Klassifizierung von Entwurfsmustern
Insgesamt sind Designmuster in drei Kategorien unterteilt:
Es gibt fünf Arten von Erstellungsmodi: Factory Method -Modus, abstrakter Werksmodus, Singleton -Modus, Builder -Modus und Prototypmodus.
Es gibt sieben Strukturmodi: Adaptermodus, Dekorateurmodus, Proxy -Modus, Aussehensmodus, Brückenmodus, Kombinationsmodus und Genussmodus.
Verhaltensmodi, insgesamt elf: Richtlinienmodus, Vorlagenmethodenmodus, Beobachtermodus, iterativer Untermodus, Verantwortungskettenmodus, Befehlsmodus, Memo-Modus, Statusmodus, Besuchermodus, Mediatormodus und Interpreter-Modus.
Tatsächlich gibt es zwei weitere Kategorien: den gleichzeitigen Modus und den Thread -Pool -Modus. Verwenden wir ein Bild, um es als Ganzes zu beschreiben:
2. Sechs Prinzipien des Designmodells
1. Open Close -Prinzip
Das Prinzip des Öffnens und Schließens besteht darin, Verlängerungen und nahe an Modifikationen zu öffnen. Wenn das Programm erweitert werden muss, können Sie den ursprünglichen Code nicht ändern, um einen Hot -Plug -Effekt zu erzielen. Mit einem Wort, es ist also: Um das Programm erweiterbarer und einfacher zu warten und zu verbessern. Um einen solchen Effekt zu erzielen, müssen wir Schnittstellen und abstrakte Klassen verwenden, die wir später im spezifischen Design erwähnen werden.
2. Prinzip der Sukokov -Substitution
Das Liskov-Substitutionsprinzip LSP ist eines der Grundprinzipien des objektorientierten Designs. Das reiche Substitutionsprinzip besagt, dass jede Basisklasse auftreten kann, Unterklassen können definitiv erscheinen. LSP ist der Eckpfeiler der Erbschaft und Wiederverwendung. Nur wenn die Derivatklasse die Basisklasse ersetzen kann und die Funktionen der Softwareinheit nicht betroffen sind, kann die Basisklasse wirklich wiederverwendet werden und die Derivatklasse kann auch neue Verhaltensweisen basierend auf der Basisklasse hinzufügen. Das Richter-Substitution-Prinzip ist eine Ergänzung zum "offenen" Prinzip. Der wichtigste Schritt zur Implementierung des Prinzips "Open-Clase" ist die Abstraktion. Die Vererbungsbeziehung zwischen Basisklasse und Unterklasse ist die konkrete Implementierung der Abstraktion, daher ist das reichhaltige Substitutionsprinzip eine Standardisierung der spezifischen Schritte zur Umsetzung der Abstraktion. - von Baidu Encyclopedia
3. Abhängigkeitsinversionsprinzip
Dies ist die Grundlage für das Prinzip des Öffnens und Schließens. Der spezifische Inhalt: Die wahre Programmierung von Schnittstellen hängt eher von der Abstraktion als von Beton ab.
4. Prinzip der Schnittstellensegregation
Dieses Prinzip bedeutet: Die Verwendung mehrerer isolierter Schnittstellen ist besser als die Verwendung einer einzelnen Schnittstelle. Es bedeutet auch, den Kopplungsgrad zwischen Klassen zu reduzieren. Von hier aus können wir erkennen, dass das Designmuster tatsächlich die Designidee einer Software ist, die von einer großen Softwarearchitektur ausgeht, um das Upgrade und die Wartung zu bequem zu machen. Daher ist der obige Artikel viele Male erschienen: Reduzieren Sie die Abhängigkeit und reduzieren Sie die Kopplung.
5. Demeter Prinzip
Warum ist das Prinzip des geringsten Wissens? Das heißt, eine Entität sollte so wenig wie möglich mit anderen Einheiten interagieren, damit die Systemfunktionsmodule relativ unabhängig sind.
6. Prinzip der Zusammensetzung der Wiederverwendung
Das Prinzip besteht darin, zu versuchen, Synthese-/Aggregationsmethoden als die Vererbung zu verwenden.
3. Javas 23 Designmuster
Ab diesem Abschnitt stellen wir ausführlich die Konzepte, Anwendungsszenarien usw. von 23 Entwurfsmustern in Java vor und analysieren sie in Kombination mit ihren Merkmalen und den Prinzipien der Entwurfsmuster.
1. Fabrikmethode
Es gibt drei Arten von Fabrikmethodenmodi:
11. Das gewöhnliche Fabrikmodell besteht darin, eine Fabrikklasse einzurichten und Instanzen einiger Klassen zu erstellen, die dieselbe Schnittstelle implementieren. Schauen Sie sich zunächst das Beziehungsdiagramm an:
Beispiel: (Lassen Sie uns ein Beispiel für das Senden von E -Mails und Textnachrichten geben)
Erstellen Sie zunächst eine gemeinsame Schnittstelle zwischen den beiden:
public interface sender {public void send (); } Zweitens erstellen Sie eine Implementierungsklasse:
öffentliche Klasse MailSender implementiert Sender {@Override public void send () {System.out.println ("Dies ist MailSender!"); }} öffentliche Klasse SMSSender implementiert Sender {@Override public void send () {System.out.println ("Dies ist SMS -Absender!"); }} Schließlich Fabrikkonstruktion:
public class sendFactory {public sender produc (string type) {if ("mail" .equals (type)) {return New MailSender (); } else if ("sms" .equals (type)) {return New SMSSender (); } else {System.out.println ("Bitte geben Sie den richtigen Typ ein!"); null zurückkehren; }}} Testen wir es:
public class factoryTest {public static void main (String [] args) {sendFactory factory = new sendFactory (); Absender sender = factory.produce ("SMS"); Sender.Send (); }} Ausgabe: Dies ist SMS -Absender!
22. Mehrere Fabrikmethodenmodi sind eine Verbesserung des gewöhnlichen Fabrikmethodenmodus. Wenn im ordentlichen Fabrikmethodenmodus die übergebene Zeichenfolge falsch ist, kann das Objekt nicht korrekt erstellt werden. Die Mehrfachfabrikmethodenmodi bieten mehrere Werksmethoden, um Objekte separat zu erstellen. Beziehungsdiagramm:
Ändern Sie einfach den obigen Code und ändern Sie die SendFactory -Klasse wie folgt:
Sehen Sie die PlainCopypublic -Klasse SENDFACTORY {public Sender procducationemail () {neuer MailSender () zurück; } öffentlicher Absender produziert () {return New SMSSender (); }} Die Testklasse lautet wie folgt:
public class factoryTest {public static void main (String [] args) {sendFactory factory = new sendFactory (); SENTER SENTER = FACTORY.PRODUCEMAIL (); Sender.Send (); }} Ausgabe: Das ist Mailsender!
33. Statische Fabrikmethode. Stellen Sie die Methoden in den obigen Mehrfachfabrikmethodenmodi auf statisch ein. Es ist nicht erforderlich, eine Instanz zu erstellen. Rufen Sie sie einfach direkt an.
public class sendFactory {public static sender productemail () {return New MailSender (); } public statischer Absender produziert () {return New SMSSender (); }}
public class factoryTest {public static void main (String [] args) {sendern sender = sendFactory.ProDucemail (); Sender.Send (); }} Ausgabe: Das ist Mailsender!
Insgesamt ist das Werksmodell geeignet: Wenn eine große Anzahl von Produkten erstellt werden muss und eine gemeinsame Schnittstelle hat, kann es über das Factory -Methodenmodell erstellt werden. Unter den oben genannten drei Modi kann der erste das Objekt nicht richtig erstellen, wenn die in die in den Gäste geltende Zeichenfolge falsch ist, und der dritte muss die Fabrikklasse im Vergleich zum zweiten nicht instanziieren. Daher wählen wir in den meisten Fällen den dritten - den statischen Fabrikmethodenmodus.
2. abstraktes Fabrikmuster
Es gibt ein Problem mit dem Factory -Methode -Modell, nämlich, dass die Erstellung einer Klasse von der Fabrikklasse abhängt. Das heißt, wenn Sie das Programm erweitern möchten, müssen Sie die Fabrikklasse ändern, die gegen das Verschlussprinzip verstößt. Aus Designperspektive gibt es daher bestimmte Probleme. Wie löst ich es? Dies verwendet das abstrakte Werksmuster, um mehrere Werksklassen zu erstellen. Auf diese Weise können Sie sobald neue Funktionen benötigt werden, ohne den vorherigen Code neue Fabrikklassen direkt hinzuzufügen. Da abstrakte Fabriken nicht leicht zu verstehen sind, schauen wir uns zunächst das Diagramm an und folgen dann dem Code, was leichter zu verstehen ist.
Bitte beachten Sie das Beispiel:
public interface sender {public void send (); } Zwei Implementierungsklassen:
öffentliche Klasse MailSender implementiert Sender {@Override public void send () {System.out.println ("Dies ist MailSender!"); }} öffentliche Klasse SMSSender implementiert Sender {@Override public void send () {System.out.println ("Dies ist SMS -Absender!"); }} Zwei Fabrikkategorien:
öffentliche Klasse SendmailFactory implementiert Anbieter {@Override öffentlicher Absender produzieren () {return New MailSender (); }}
public class sendsmsFactory implementiert Anbieter {@Override public sender proceds () {return New SMSSender (); }} Geben Sie eine Schnittstelle an:
public interface Anbieter {public sender produc (); } Testklasse:
public class test {public static void main (String [] args) {Provider Provider = new sendmailfactory (); Absender sender = provider.produce (); Sender.Send (); }} Tatsächlich besteht der Vorteil dieses Modells darin, dass Sie, wenn Sie jetzt eine Funktion hinzufügen möchten: zeitnahe Informationen senden, nur eine Implementierungsklasse erstellen, die Absenderschnittstelle implementieren und gleichzeitig eine Fabrikklasse erstellen, die Anbieterschnittstelle implementieren müssen, was in Ordnung ist, und es besteht nicht erforderlich, den vorbereiteten Code zu ändern. Wenn Sie dies tun, wird es skalierbarer!
3. Singleton -Modus
Singleton ist ein häufig verwendetes Designmuster. In Java -Anwendungen kann ein Singleton -Objekt sicherstellen, dass in einem JVM nur eine Instanz des Objekts vorhanden ist. Dieses Modell hat mehrere Vorteile:
1. Einige Klassen werden häufiger erstellt, und für einige große Objekte ist dies ein riesiger Systemaufwand.
2. Der neue Bediener wird eliminiert, die Häufigkeit des Systemspeichers wird verringert und der Druck von GC verringert.
3. Einige Kategorien, wie die Kernhandelsingum der Börse, steuern den Handelsprozess. Wenn mehrere Kategorien erstellt werden können, wird das System vollständig durcheinander gebracht. (Wenn beispielsweise mehrere Kommandeure gleichzeitig in einem Armeekommando erscheinen, wird es definitiv im Chaos sein.
Lassen Sie uns zunächst eine einfache Singleton -Klasse schreiben:
öffentliche Klasse Singleton { /* Halten Sie eine private statische Instanz, um Referenz zu verhindern. Der Wert hier ist null, mit dem Ziel, fauler Laden zu erreichen*/ privates statisches Singleton Instance = null; /* Privater Konstruktor zur Verhinderung der Instanziierung*/ privat Singleton () {}/* statische technische Methode zur Erstellung einer Instanz*/ public static Singleton getInstance () {if (instance == null) {Instance = new Singleton (); } return Instance; } /* Wenn das Objekt für die Serialisierung verwendet wird, kann sichergestellt werden, dass das Objekt vor und nach der Serialisierung konsistent bleibt* / öffentliches Objekt ReadResolve () {return Instance; }} Diese Klasse kann die grundlegenden Anforderungen erfüllen, aber wenn wir diese Klasse mit einem drahtlosen drahtlosen Sicherheitsschutz in einer Umgebung mit Multi-Threaden einsetzen, wird es definitiv Probleme geben. Wie löst ich es? Zunächst werden wir uns vorstellen, synchronisierte Keywords hinzuzufügen, um die Methode zu erhalten, wie folgt:
public static synchronisierte Singleton getInstance () {if (instance == null) {instance = new Singleton (); } return Instance; } Das synchronisierte Schlüsselwort sperrt dieses Objekt jedoch. Diese Nutzung verringert die Leistung, da jedes Mal, wenn Sie GetInstance () anrufen, das Objekt gesperrt werden muss. Tatsächlich ist es nur, wenn das Objekt zum ersten Mal erstellt wird, nicht erforderlich, um gesperrt zu werden, sodass dieser Ort verbessert werden muss. Ändern wir es in Folgendes:
public static singleton getInstance () {if (instance == null) {synchronized (instance) {if (instance == null) {instance = new Singleton (); }}} return Instance; } Es scheint das zuvor erwähnte Problem zu lösen und das synchronisierte Schlüsselwort im Inneren hinzuzufügen, dh beim Aufrufen müssen nicht gesperrt werden. Es ist nur ein Sperren erforderlich, wenn die Instanz null ist und Objekte erstellt werden, was eine bestimmte Leistungsverbesserung aufweist. In diesem Fall kann es jedoch Probleme geben. Schauen Sie sich die folgende Situation an: Das Erstellen von Objekten und Zuordnungsoperationen in Java -Anweisungen wird separat durchgeführt, dh die Instanz = new Singleton (); Die Anweisung wird in zwei Schritten ausgeführt. Die JVM garantiert jedoch nicht die Reihenfolge dieser beiden Operationen, was bedeutet, dass die JVM Platz für die neue Singleton -Instanz zuteilt, ihn dann direkt dem Instanzmitglied zuordnet und dann die Singleton -Instanz initialisiert. Dies kann einen Fehler machen. Nehmen wir A- und B -Threads als Beispiele:
A> A- und B -Threads geben gleichzeitig die erste wenn
B> A Erst in den synchronisierten Block eingeht, da die Instanz null ist, führt es Instance = new Singleton () aus;
C> Aufgrund des Optimierungsmechanismus im JVM zeichnet der JVM zunächst einen leeren Speicher, der der Singleton -Instanz zugeordnet ist, und weist es dem Instanzmitglied zu (beachten Sie, dass die JVM diese Instanz zu diesem Zeitpunkt nicht initialisiert) und dann verlässt ein synchronisierter Block.
D> B betritt den synchronisierten Block. Da die Instanz zu diesem Zeitpunkt nicht null ist, bleibt der synchronisierte Block sofort und gibt das Ergebnis in das Programm zurück, das die Methode bezeichnet hat.
E> Zu diesem Zeitpunkt beabsichtigt Thread B, die Singleton -Instanz zu verwenden, stellt jedoch fest, dass er nicht initialisiert wurde, sodass ein Fehler auftritt.
Daher gibt es immer noch mögliche Fehler im Programm. Tatsächlich ist der laufende Prozess des Programms sehr kompliziert. Ab diesem Zeitpunkt können wir sehen, dass insbesondere in Schreibprogrammen in einer Umgebung mit mehreren Threaden schwieriger und herausfordernd ist. Wir haben das Programm weiter optimiert:
private statische Klasse SingletonFactory {private statische Singleton Instance = new Singleton (); } public static singleton getInstance () {return SingletonFactory.instance; } Die tatsächliche Situation ist, dass das Singleton -Muster interne Klassen verwendet, um die Implementierung von Singletons aufrechtzuerhalten. Der interne Mechanismus des JVM kann sicherstellen, dass sich der Ladungsprozess dieser Klasse bei einer Klasse gegen Threads gegenseitig ausschließt. Auf diese Weise kann der JVM uns beim ersten Mal als Getinstance anrufen, und kann uns helfen, sicherzustellen, dass die Instanz nur einmal erstellt wird und sicherstellt, dass der der Instanz zugewiesene Speicher initialisiert wird, sodass wir uns keine Sorgen um die oben genannten Probleme machen müssen. Gleichzeitig verwendet diese Methode nur den gegenseitigen Ausschlussmechanismus, wenn sie zum ersten Mal aufgerufen wird, was das Problem der geringen Leistung löst. Auf diese Weise fassen wir vorübergehend ein perfektes Singleton -Muster zusammen:
öffentliche Klasse Singleton { /* Private Constructor -Methode zur Verhinderung der Instanziation* / privat Singleton () {} /* Verwenden Sie hier eine interne Klasse, um einen Singleton zu pflegen } /* Get Instance* / public static Singleton getInstance () {return SingletonFactory.instance; } /* Wenn das Objekt für die Serialisierung verwendet wird, kann sichergestellt werden, dass das Objekt vor und nach der Serialisierung konsistent bleibt* / öffentliches Objekt ReadResolve () {return getInstance (); }} Tatsächlich ist es nicht unbedingt wahr, dass es perfekt ist. Wenn eine Ausnahme in den Konstruktor geworfen wird, wird die Instanz niemals erstellt und es wird ein Fehler geben. Daher gibt es nichts perfektes, wir können nur die Implementierungsmethode auswählen, die für unser Anwendungsszenario basierend auf der tatsächlichen Situation am besten geeignet ist. Einige Leute implementieren dies auch: Da wir beim Erstellen der Klasse nur synchronisieren müssen, so lange wir die Erstellung trennen und GetInstance () und das synchronisierte Schlüsselwort zur separaten Erstellung hinzufügen, ist es auch möglich:
öffentliche Klasse Singletontest {private statische Singletontest Instance = null; private singletontest () {} private statische synchronisierte void syncInit () {if (instance == null) {instance = new SingletTest (); }} public static sinlletontest getInstance () {if (Instance == null) {syncInit (); } return Instance; }} Wenn Sie die Leistung berücksichtigen, muss das gesamte Programm nur einmal eine Instanz erstellen, sodass die Leistung keinen Einfluss hat.
Ergänzung: Die Methode "Shadow Instance" wird verwendet, um die Eigenschaften von Singleton -Objekten zu synchronisieren
öffentliche Klasse Singletontest {private statische Singletontest Instance = null; private Vektoreigenschaften = NULL; public vector getProperties () {returneigenschaften; } private singletontest () {} private statische synchronisierte void syncInit () {if (instance == null) {instance = new Singletontest (); }} public static sinlletontest getInstance () {if (Instance == null) {syncInit (); } return Instance; } public void updateProperties () {Singletontest Shadow = new SingletTest (); Properties = Shadow.getProperties (); }} Durch das Erlernen des Singleton -Musters sagen wir uns:
1. Es ist einfach, das Singleton -Modell zu verstehen, aber es ist immer noch schwierig, es im Detail zu implementieren.
2. Das synchronisierte Schlüsselwort sperrt ein Objekt. Bei der Verwendung muss es an der entsprechenden Stelle verwendet werden (beachten Sie, dass die Objekte und Prozesse, die gesperrt werden müssen, und manchmal nicht das gesamte Objekt und der gesamte Vorgang gesperrt werden müssen).
Zu diesem Zeitpunkt wurde das Singleton -Muster im Grunde genommen gesprochen. Am Ende dachte der Autor plötzlich an eine andere Frage, die eine statische Klassenmethode anwenden soll, um den Effekt des Singleton -Musters zu erreichen, das ebenfalls machbar ist. Was ist der Unterschied zwischen den beiden hier?
Erstens können statische Klassen Schnittstellen nicht implementieren. (Aus der Perspektive der Klasse ist es in Ordnung, aber das wird die Statische zerstören. Da in der Schnittstelle keine statische Modifikationsmethode zulässig ist, ist es nicht statisch, selbst wenn es implementiert ist.)
Zweitens können Singletons initialisiert werden und statische Klassen werden normalerweise beim ersten Mal initialisiert. Der Grund für das faule Laden ist, dass einige Klassen relativ groß sind, sodass fauler Laden die Leistung verbessert.
Auch hier kann die Singleton -Klasse vererbt und ihre Methoden überschrieben werden. Die internen Methoden statischer Klassen sind jedoch statisch und können nicht überschrieben werden.
Letzter Punkt, Singleton -Klassen sind flexibler. Schließlich sind sie nur eine gewöhnliche Java -Klasse in Bezug auf die Implementierung. Solange sie die Grundbedürfnisse von Singletons erfüllen, können Sie einige andere Funktionen implementieren, wie Sie möchten, aber statische Klassen können es nicht können. Aus der obigen Zusammenfassung können wir den Unterschied zwischen beiden im Grunde erkennen. Andererseits wird das Singleton -Muster, das wir oben schließlich schließlich implementiert haben, intern mit einer statischen Klasse implementiert, sodass die beiden sehr verwandt sind, aber die Ebenen unserer Berücksichtigung des Problems sind unterschiedlich. Nur durch Kombination der beiden Ideen kann eine perfekte Lösung erstellt werden. Genau wie Hashmap Arrays + Linked Listen verwendet, um sie zu implementieren, sind viele Dinge im Leben in der Tat so. Die Verwendung verschiedener Methoden, um Probleme zu lösen, hat immer Vor- und Nachteile. Die perfekteste Methode besteht darin, die Vorteile jeder Methode zu kombinieren, um das Problem am besten zu lösen!
4. Builder -Modus
Das Factory -Class -Modell bietet ein Muster der Erstellung einer einzelnen Klasse, während das Builder -Modell verschiedene Produkte für das Management konzentriert und sie zum Erstellen von zusammengesetzten Objekten verwendet. Das sogenannte zusammengesetzte Objekt bezieht sich auf eine bestimmte Klasse mit unterschiedlichen Attributen. Tatsächlich wird das Builder -Modell durch Kombination des vorherigen abstrakten Fabrikmodells und des endgültigen Tests erhalten. Schauen wir uns den Code an:
Ebenso wie die vorherige, eine Absenderschnittstelle und zwei Implementierungsklassen Mailsender und SMSSender. Schließlich lautet die Builder -Klasse wie folgt:
public class Builder {private list <Sender> list = new ArrayList <Stper> (); public void protcordemailSender (int count) {für (int i = 0; i <count; i ++) {list.add (neuer MailSender ()); }} public void produziertssender (int count) {für (int i = 0; i <count; i ++) {list.add (newSSender ()); }}} Testklasse:
public class test {public static void main (String [] args) {Builder Builder = new Builder (); Builder.ProducemailSender (10); }} Aus dieser Sicht integriert das Builder -Muster viele Funktionen in eine Klasse, die komplexere Dinge erzeugen kann. Der Unterschied zum technischen Modell besteht also darin, dass sich das Werksmodell auf die Erstellung eines einzelnen Produkts konzentriert, während sich das Builder -Modell auf die Erstellung eines geeigneten Objekts und mehrere Teile konzentriert. Daher hängt die Auswahl des Fabrikmodells oder des Builder -Modells von der tatsächlichen Situation ab.
5. Prototyp
Obwohl das Prototypmuster ein kreatives Muster ist, hat es nichts mit dem technischen Muster zu tun. Wie Sie aus dem Namen sehen können, besteht die Idee dieses Musters darin, ein Objekt als Prototyp zu kopieren und zu klonen und ein neues Objekt zu erzeugen, das dem ursprünglichen Objekt ähnlich ist. Diese Zusammenfassung wird durch das Kopieren des Objekts erklärt. In Java wird das Kopieren von Objekten über Clone () implementiert, und zuerst wird eine Prototypklasse erstellt:
public class Prototype implementiert klonable {public Object Clone () löscht ClonenotsupportedException {Prototype proto = (Prototyp) Super.clone (); Proto zurückgeben; }} Es ist sehr einfach. Eine Prototypklasse muss nur die klonbare Schnittstelle implementieren und die Klonmethode überschreiben. Hier kann die Klonmethode in einen beliebigen Namen geändert werden, da die klonbare Schnittstelle eine leere Schnittstelle ist. Super.clone () ruft die Objekt Clone () -Methode auf und in der Objektklasse ist Clone () nativ. Wie implementiere ich es speziell? Ich werde in einem anderen Artikel nicht darauf eingehen, die Anrufe lokaler Methoden in Java zu interpretieren. Hier werde ich die flache Kopie und die tiefe Kopie von Objekten kombinieren. Zunächst müssen Sie das Konzept der tiefen und flachen Kopie von Objekten verstehen:
Flache Kopie: Nach dem Kopieren eines Objekts werden Variablen des Basistyps nachgebildet, während der Referenztyp auf das ursprüngliche Objekt zeigt.
Deep Copy: Nach dem Kopieren eines Objekts werden sowohl der grundlegende Datentyp als auch der Referenztyp nachgebildet. Einfach ausgedrückt wird ein tiefes Kopieren vollständig kopiert, während das flache Kopieren nicht gründlich ist.
Schreiben Sie hier ein Beispiel für das Kopieren einer Tiefe:
Prototypen im öffentlichen Klassen implementiert klonable, serialisierbare {private statische endgültige lange Serialversionuid = 1L; private String String; private serializableObject obj; /* Flache Kopie*/ öffentliches Objekt Clone () löscht ClonenotsuptedEdException {Prototype proto = (Prototyp) Super.clone (); Proto zurückgeben; } /* Deep Copy* / public Object DeepClone () löst ioException, classNotFoundException { /* Schreiben Sie den binären Stream an das aktuelle Objekt* / bytearrayoutputStream bos = new bytearrayoutputStream (); ObjectOutputStream OOS = New ObjectOutputStream (BOS); oos.writeObject (this); /* Lesen Sie das neue Objekt vor, das vom binären Stream erzeugt wird ObjectInputStream OIS = New ObjectInputStream (BIS); return ois.readObject (); } public String getSstring () {return String; } public void setString (String String) {this.string = String; } public serializableObject getObj () {return obj; } public void setObj (serializableObject obj) {this.obj = obj; }} Klasse serializableObject implementiert serialisierbar {private statische endgültige lange Serialversionuid = 1L; } Um eine tiefe Kopie zu erreichen, müssen Sie die binäre Eingabe des aktuellen Objekts in Form eines Streams lesen und dann das Objekt schreiben, das den Binärdaten entspricht.
Wir werden weiterhin Designmodi diskutieren. Im vorherigen Artikel habe ich über 5 Erstellungsmodi gesprochen. Zu Beginn dieses Kapitels werde ich über 7 strukturelle Modi sprechen: Adaptermodus, dekorativer Modus, Proxy -Modus, Aussehensmodus, Brückenmodus, Kombinationsmodus und Genussmodus. Der Adaptermodus des Objekts ist der Ursprung verschiedener Modi. Schauen wir uns die folgende Abbildung an:
Das Adaptermuster wandelt eine Schnittstelle einer Klasse in eine andere Schnittstellendarstellung um, die der Client erwartet, um die Kompatibilitätsprobleme der Klasse aufgrund einer Interface -Missverhältnis zu beseitigen. Es ist hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt: Adaptermodus der Klasse, Adaptermodus des Objekts und Adaptermodus der Schnittstelle. Schauen wir uns zunächst den Adaptermodus der Klasse an und schauen Sie uns zuerst das Klassendiagramm an:
Die Kernidee ist: Es gibt eine Quellklasse, die eine Methode hat, die angepasst und zielgerichtet werden soll, wenn die Zielschnittstelle zielgerichtet ist. Durch die Adapterklasse wird die Quellfunktion auf zielgerichtswerten erweitert und den Code lesen:
öffentliche Klasse Quelle {public void method1 () {System.out.println ("Dies ist Originalmethode!"); }} public interface zielgültig { /* wie die Methode in der ursprünglichen Klasse* / public void methode1 (); /* Methoden der neuen Klasse*/ public void method2 (); } öffentliche Klasse -Adapter erweitert Quelle implementiert zielgerichtsable {@Override public void method2 () {System.out.println ("Dies ist die Zielmethode!"); }} Die Adapterklasse erbt die Quellklasse und implementiert die zielgerichtbare Schnittstelle. Das Folgende ist die Testklasse:
public class adapterTest {public static void main (string [] args) {Zielablebbar tating = new adapter (); Target.Method1 (); Target.Method2 (); }} Ausgabe:
Dies ist die ursprüngliche Methode!
Dies ist die Zielmethode!
Auf diese Weise verfügt die Implementierungsklasse der zielgerichtbaren Schnittstelle über die Funktionen der Quellklasse.
Adaptermodus für Objekt
Die Grundidee ist die gleiche wie der Adaptermodus der Klasse. Es ist nur so, dass die Adapterklasse geändert wird. Dieses Mal wird die Quellklasse nicht vererbt, aber die Quellklasse wird gehalten, um das Kompatibilitätsproblem zu lösen. Schauen Sie sich das Bild an:
Ändern Sie einfach den Quellcode der Adapterklasse:
Public Class Wrapper implementiert zielgerichtete {private Quellquelle; public wrapper (Quellquelle) {Super (); this.source = Quelle; } @Override public void method2 () {System.out.println ("Dies ist die Zielmethode!"); } @Override public void method1 () {source.method1 (); }} Testklasse:
public class adapterTest {public static void main (String [] args) {Source Source = new Source (); Targetable Target = neuer Wrapper (Quelle); Target.Method1 (); Target.Method2 (); }}Die Ausgabe ist der gleiche wie der erste, aber die Anpassungsmethode ist unterschiedlich.
Der dritte Adaptermodus ist der Adaptermodus der Schnittstelle. Der Adapter der Schnittstelle lautet wie folgt: Manchmal gibt es in einer Schnittstelle, die wir schreiben, mehrere abstrakte Methoden. Wenn wir die Implementierungsklasse der Schnittstelle schreiben, müssen wir alle Methoden der Schnittstelle implementieren. Dies ist offensichtlich ein Verschwendung, da nicht alle Methoden benötigt werden und manchmal nur einige benötigt werden. Um dieses Problem zu lösen, haben wir den Adaptermodus der Schnittstelle eingeführt. Mit Hilfe einer abstrakten Klasse implementiert die abstrakte Klasse die Schnittstelle und implementiert alle Methoden. Wir befassen uns nicht mit der ursprünglichen Schnittstelle und setzen uns nur mit der abstrakten Klasse in Verbindung. Deshalb schreiben wir eine Klasse, erben die abstrakte Klasse und schreiben die Methoden neu, die wir benötigen. Schauen Sie sich das Klassendiagramm an:
Das ist leicht zu verstehen. In der tatsächlichen Entwicklung begegnen wir häufig zu viele in dieser Schnittstelle definierte Methoden, so dass wir sie manchmal in einigen Implementierungsklassen nicht benötigen. Schauen Sie sich den Code an:
öffentliche Schnittstelle Sourcable {public void method1 (); öffentliche void method2 (); } Abstrakte Klassen -Wrapper2:
public Abstract Class Wrapper2 implementiert Sourcable {public void method1 () {} public void method2 () {}} public class SourcesUb1 erweitert Wrapper2 {public void method1 () {System.out.println ("Die erste sub1!"); }}
public class SourcesUb2 erweitert Wrapper2 {public void method2 () {System.out.println ("Die zweite sub2!"); }} public class wracktest {public static void main (String [] args) {Sourcable Source1 = new SourcesUb1 (); Sourcable Source2 = NEUE QUELLESUB2 (); Source1.Method1 (); Source1.Method2 (); Source2.Method1 (); Source2.Method2 (); }} Testausgabe:
Die erste Sub1 der Quellschnittstelle!
Die zweite Sub2 der Quellschnittstelle!
Es hat unsere Ergebnisse erzielt!
Nachdem ich darüber gesprochen habe, werde ich die Anwendungsszenarien von drei Adaptermodi zusammenfassen:
Klassenadaptermodus: Wenn Sie eine Klasse in eine Klasse umwandeln möchten, die eine andere neue Schnittstelle erfüllt, können Sie den Klassenadaptermodus verwenden, um eine neue Klasse zu erstellen, die ursprüngliche Klasse zu erben und eine neue Schnittstelle zu implementieren.
Objektadaptermodus: Wenn Sie ein Objekt in ein Objekt umwandeln möchten, das eine andere neue Schnittstelle erfüllt, können Sie eine Wrapper -Klasse erstellen, eine Instanz der ursprünglichen Klasse halten und in der Wrapper -Klasse -Methode einfach die Instanzmethode aufrufen.
Adaptermodus der Schnittstelle: Wenn Sie nicht alle Methoden in einer Schnittstelle implementieren möchten, können Sie einen abstrakten Klassenwrapper erstellen, um alle Methoden zu implementieren. Wenn wir andere Klassen schreiben, erben Sie einfach die abstrakte Klasse.
7. Dekorateur
Wie der Name schon sagt, besteht das dekorative Muster darin, einem Objekt einige neue Funktionen hinzuzufügen, und es ist dynamisch und erfordert das dekorative Objekt und das dekorative Objekt, um dieselbe Schnittstelle zu implementieren. Das dekorative Objekt enthält eine Instanz des dekorativen Objekts. Das Beziehungsdiagramm lautet wie folgt:
Die Quellklasse ist eine dekorative Klasse, und die Dekorationsklasse ist eine dekorative Klasse, die der Quellklasse dynamisch Funktionen hinzufügen kann. Der Code ist wie folgt:
öffentliche Schnittstelle saure {public void methode (); } öffentliche Klasse Quelle implementiert Sourcable {@Override public void method () {System.out.println ("Die ursprüngliche Methode!"); }} Der Dekorateur für öffentliche Klassen implementiert saure {private Quellquelle; öffentlicher Dekorateur (Quellquelle) {Super (); this.source = Quelle; } @Override public void method () {System.out.println ("vor Dekorateur!"); Source.Method (); System.out.println ("After Decorator!"); }} Testklasse:
public class decoratordest {public static void main (String [] args) {Sourcable Source = new Source (); Quellabende obj = neuer Dekorateur (Quelle); Obj.Method (); }} Ausgabe:
Vor Dekorateur!
Die ursprüngliche Methode!
Nach Dekorateur!
Anwendungsszenario des Dekorationsmodus:
1. Es ist notwendig, die Funktionen einer Klasse zu erweitern.
2. Fügen Sie einem Objekt dynamisch Funktionen hinzu und können es auch dynamisch rückgängig machen. (Die Vererbung kann dies nicht. Die ererbten Funktionen sind statisch und können nicht dynamisch hinzugefügt und gelöscht werden.)
Nachteile: Zu viele ähnliche Objekte sind nicht einfach zu beheben!
8. Proxy -Modus (Proxy)
Tatsächlich gibt jeder Modellname die Funktion des Modells an. Das Proxy -Modell besteht darin, eine zusätzliche Agentenklasse hinzuzufügen, um einige Operationen für das ursprüngliche Objekt auszuführen. Wenn wir beispielsweise ein Haus mieten, gehen wir zurück, um einen Agenten zu finden. Warum? Da Sie kein umfassendes Verständnis für die Informationen über Häuser in der Gegend haben, hoffe ich, jemanden zu finden, mit dem Sie vertraut sind, um dies zu tun. Das bedeutet der Agent hier. For example, sometimes when we sue, we need to hire a lawyer because lawyers have expertise in law and can operate on our behalf and express our ideas. Let’s take a look at the relationship diagram first:
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(); }} Ausgabe:
before proxy!
the original method!
after proxy!
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）
外观模式是为了解决类与类之家的依赖关系的，像spring一样，可以将类和类之间的关系配置到配置文件中，而外观模式就是将他们的关系放在一个Facade类中，降低了类类之间的耦合度，该模式中没有涉及到接口，看下类图：（我们以一个计算机的启动过程为例）
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(); }} Ausgabe:
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！
10、桥接模式（Bridge）
桥接模式就是把事物和其具体实现分开，使他们可以各自独立的变化。桥接的用意是：将抽象化与实现化解耦，使得二者可以独立变化，像我们常用的JDBC桥DriverManager一样，JDBC进行连接数据库的时候，在各个数据库之间进行切换，基本不需要动太多的代码，甚至丝毫不用动，原因就是JDBC提供统一接口，每个数据库提供各自的实现，用一个叫做数据库驱动的程序来桥接就行了。我们来看看关系图：
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(); /*Calling the first object*/ Sourceable source1 = new SourceSub1(); bridge.setSource(source1); bridge.method(); /*Calling the second object*/ Sourceable source2 = new SourceSub2(); bridge.setSource(source2); bridge.method(); }} Ausgabe:
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。接下来我再画个图，大家就应该明白了，因为这个图是我们JDBC连接的原理，有数据库学习基础的，一结合就都懂了。
11、组合模式（Composite）
组合模式有时又叫部分-整体模式在处理类似树形结构的问题时比较方便，看看关系图：
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; } //Add child node public void add(TreeNode node){ children.add(node); } //Delete child node public void remove(TreeNode node){ children.remove(node); } //Get child node 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：将多个对象组合在一起进行操作，常用于表示树形结构中，例如二叉树，数等。
12、享元模式（Flyweight）
享元模式的主要目的是实现对象的共享，即共享池，当系统中对象多的时候可以减少内存的开销，通常与工厂模式一起使用。
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：
看下数据库连接池的代码：
public class ConnectionPool { private Vector<Connection> pool; /*Public properties*/ 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; /*Construct method, do some initialization work*/ 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(); } } } /* Return to connect to the connection pool*/ public synchronized void release() { pool.add(conn); } /* Return a database connection in the connection pool*/ public synchronized Connection getConnection() { if (pool.size() > 0) { Connection conn = pool.get(0); pool.remove(conn); return conn; } else { return null; }}}通过连接池的管理，实现了数据库连接的共享，不需要每一次都重新创建连接，节省了数据库重新创建的开销，提升了系统的性能！本章讲解了7种结构型模式，因为篇幅的问题，剩下的11种行为型模式，
本章是关于设计模式的最后一讲，会讲到第三种设计模式――行为型模式，共11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。这段时间一直在写关于设计模式的东西，终于写到一半了，写博文是个很费时间的东西，因为我得为读者负责，不论是图还是代码还是表述，都希望能尽量写清楚，以便读者理解，我想不论是我还是读者，都希望看到高质量的博文出来，从我本人出发，我会一直坚持下去，不断更新，源源动力来自于读者朋友们的不断支持，我会尽自己的努力，写好每一篇文章！希望大家能不断给出意见和建议，共同打造完美的博文！
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
13、策略模式（strategy）
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，关系图如下：
图中ICalculator提供同意的方法，
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。
14、模板方法模式（Template Method）
解释一下模板方法模式，就是指：一个抽象类中，有一个主方法，再定义1...n个方法，可以是抽象的，也可以是实际的方法，定义一个类，继承该抽象类，重写抽象方法，通过调用抽象类，实现对子类的调用，先看个关系图：
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 { /*Main method, implement calls to other methods of this class*/ public final int calculate(String exp,String opt){ int array[] = split(exp,opt); return calculate(array[0],array[1]); } /* Method rewritten by subclass*/ 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。
15、观察者模式（Observer）
包括这个模式在内的接下来的四个模式，都是类和类之间的关系，不涉及到继承，学的时候应该记得归纳，记得本文最开始的那个图。观察者模式很好理解，类似于邮件订阅和RSS订阅，当我们浏览一些博客或wiki时，经常会看到RSS图标，就这的意思是，当你订阅了该文章，如果后续有更新，会及时通知你。其实，简单来讲就一句话：当一个对象变化时，其它依赖该对象的对象都会收到通知，并且随着变化！对象之间是一种一对多的关系。先来看看关系图：
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 { /*Add observer*/ public void add(Observer observer); /*Delete observer*/ public void del(Observer observer); /*Notify all observers*/ public void notifyObservers(); /*Own operation*/ 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(); }} Ausgabe:
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！
16、迭代子模式（Iterator）
顾名思义，迭代器模式就是顺序访问聚集中的对象，一般来说，集合中非常常见，如果对集合类比较熟悉的话，理解本模式会十分轻松。这句话包含两层意思：一是需要遍历的对象，即聚集对象，二是迭代器对象，用于对聚集对象进行遍历访问。我们看下关系图：
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(); /*get collection elements*/ public Object get(int i); /*get collection size*/ public int size(); } public interface Iterator { //Move forward public Object previous(); //Move backward public Object next(); public boolean hasNext(); //Get the first element 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：ABCDE
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！
17、责任链模式（Chain of Responsibility）
接下来我们将要谈谈责任链模式，有多个对象，每个对象持有对下一个对象的引用，这样就会形成一条链，请求在这条链上传递，直到某一对象决定处理该请求。但是发出者并不清楚到底最终那个对象会处理该请求，所以，责任链模式可以实现，在隐瞒客户端的情况下，对系统进行动态的调整。先看看关系图：
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(); }} Ausgabe:
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（Command）
命令模式很好理解，举个例子，司令员下令让士兵去干件事情，从整个事情的角度来考虑，司令员的作用是，发出口令，口令经过传递，传到了士兵耳朵里，士兵去执行。这个过程好在，三者相互解耦，任何一方都不用去依赖其他人，只需要做好自己的事儿就行，司令员要的是结果，不会去关注到底士兵是怎么实现的。我们看看关系图：
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！
其实每个设计模式都是很重要的一种思想，看上去很熟，其实是因为我们在学到的东西中都有涉及，尽管有时我们并不知道，其实在Java本身的设计之中处处都有体现，像AWT、JDBC、集合类、IO管道或者是Web框架，里面设计模式无处不在。因为我们篇幅有限，很难讲每一个设计模式都讲的很详细，不过我会尽我所能，尽量在有限的空间和篇幅内，把意思写清楚了，更好让大家明白。本章不出意外的话，应该是设计模式最后一讲了，首先还是上一下上篇开头的那个图：
本章讲讲第三类和第四类。
19、备忘录模式（Memento）
主要目的是保存一个对象的某个状态，以便在适当的时候恢复对象，个人觉得叫备份模式更形象些，通俗的讲下：假设有原始类A，A中有各种属性，A可以决定需要备份的属性，备忘录类B是用来存储A的一些内部状态，类C呢，就是一个用来存储备忘录的，且只能存储，不能修改等操作。做个图来分析一下：
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) { // Create original class Original origin = new Original("egg"); // Create memo Storage storage = new Storage(origi.createMemento()); // Modify the status of the original class System.out.println("Initialization status is: " + origini.getValue()); origini.setValue("niu"); System.out.println("Modified status is: " + origini.getValue()); // Reply to the original class's state origini.restoreMemento(storage.getMemento()); System.out.println("The state after recovery is: " + origini.getValue()); }} Ausgabe:
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。其实我觉得这个模式叫“备份-恢复”模式最形象。
20、状态模式（State）
核心思想就是：当对象的状态改变时，同时改变其行为，很好理解！就拿QQ来说，有几种状态，在线、隐身、忙碌等，每个状态对应不同的操作，而且你的好友也能看到你的状态，所以，状态模式就两点：1、可以通过改变状态来获得不同的行为。2、你的好友能同时看到你的变化。看图：
State类是个状态类，Context类可以实现切换，我们来看看代码：
package com.xtfggef.dp.state; /** * Core class of the state class* 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; /** * Switching class for state mode2012-12-1 * @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(); }}}测试类：
public class Test { public static void main(String[] args) { State state = new State(); Context context = new Context(state); //Set the first state.setValue("state1"); context.method(); //Set the second state.setValue("state2"); context.method(); }} Ausgabe:
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。
21、访问者模式（Visitor）
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。简单关系图：
来看看原码：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()); }} Subject类，accept方法，接受将要访问它的对象，getSubject()获取将要被访问的属性，
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 "love"; }} prüfen:
public class Test { public static void main(String[] args) { Visitor visitor = new MyVisitor(); Subject sub = new MySubject(); sub.accept(visitor); }}输出：visit the subject：love
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，
22、中介者模式（Mediator）
中介者模式也是用来降低类类之间的耦合的，因为如果类类之间有依赖关系的话，不利于功能的拓展和维护，因为只要修改一个对象，其它关联的对象都得进行修改。如果使用中介者模式，只需关心和Mediator类的关系，具体类类之间的关系及调度交给Mediator就行，这有点像spring容器的作用。先看看图：
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!"); } } [java] view plaincopypublic class User2 extends User { public User2(Mediator mediator){ super(mediator); } @Override public void work() { System.out.println("user2 exe!"); }}测试类：
public class Test { public static void main(String[] args) { Mediator mediator = new MyMediator(); mediator.createMediator(); mediator.workAll(); }} Ausgabe:
user1 exe!
user2 exe!
23、解释器模式（Interpreter）
解释器模式是我们暂时的最后一讲，一般主要应用在OOP开发中的编译器的开发中，所以适用面比较窄。
The Context class is a context environment class. Plus and Minus are implementations used for calculations respectively. Der Code ist wie folgt:
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) { // Calculate the value of 9+2-8 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！
设计模式基本就这么大概讲完了，总体感觉有点简略，的确，这么点儿篇幅，不足以对整个23种设计模式做全面的阐述，此处读者可将它作为一个理论基础去学习，通过这四篇博文，先基本有个概念，虽然我讲的有些简单，但基本都能说明问题及他们的特点，如果对哪一个感兴趣，可以继续深入研究！同时我也会不断更新，尽量补全遗漏、修正不足，欢迎广大读者及时提出好的建议，我们一起学习！项目中涉及到的代码，已经放到了我的资源里：http://download.csdn.net/detail/zhangerqing/4835830（因为我不喜欢不劳而获，所以没有免积分，只设置了5个，如果有人实在没积分又急要，那么联系我吧，我给你发过去）。