Modèles de conception
- Les bases du logiciel orienté objet réutilisable
Le modèle de conception est un ensemble d'utilisation répétée, connue de la plupart des gens, de catalogage classifié et d'expérience de conception de code. L'utilisation de modèles de conception consiste à réutiliser le code, à rendre le code plus facile à comprendre par d'autres et à assurer la fiabilité du code. Il ne fait aucun doute que les modèles de conception sont gagnant-gagnant pour eux-mêmes, les autres et les systèmes. Les modèles de conception rendent la compilation de code vraiment conçue. Les modèles de conception sont la pierre angulaire de l'ingénierie logicielle, tout comme les briques et les pierres dans un bâtiment. L'utilisation rationnelle des modèles de conception dans le projet peut parfaitement résoudre de nombreux problèmes. Chaque modèle a désormais des principes correspondants pour lui correspondre. Chaque modèle décrit un problème qui est constamment répété autour de nous et la solution centrale du problème, ce qui est également la raison pour laquelle il peut être largement utilisé. Ce chapitre est le modèle de conception de la série de la beauté de la série Java [Évolution de la recrue à l'expert]. Nous étudierons ce chapitre dans une combinaison de théorie et de pratique. J'espère que les amateurs de programme apprendront bien le modèle de conception et seront un excellent ingénieur logiciel!
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Combat pratique des projets de niveau d'entreprise (avec code source) Adresse: http://zz563143188.iteye.com/blog/1825168
Tri des connaissances de fonctionnement et de maintenance http://zz563143188.iteye.com/blog/2094335
23 Modes de Java pour implémenter le code source et collecter les données de développement pendant cinq ans Adresse de téléchargement: http://pan.baidu.com/share/home?uk=4076915866&view=share
1. Classification des modèles de conception
Dans l'ensemble, les modèles de conception sont divisés en trois catégories:
Il existe cinq types de modes de création: le mode méthode d'usine, le mode d'usine abstrait, le mode singleton, le mode générateur et le mode prototype.
Il existe sept modes structurels: mode adaptateur, mode décorateur, mode proxy, mode d'apparence, mode pont, mode combinaison et mode de plaisir.
Modes comportementaux, un total de onze: mode politique, mode de méthode de modèle, mode observateur, sous-mode itératif, mode de chaîne de responsabilité, mode de commande, mode mémo, mode d'état, mode visiteur, mode médiateur et mode interprète.
En fait, il existe deux autres catégories: le mode simultané et le mode Pool Thread. Utilisons une image pour le décrire dans son ensemble:
2. Six principes du modèle de conception
1. Principe de fermeture ouverte
Le principe de l'ouverture et de la fermeture est d'ouvrir aux extensions et à proximité des modifications. Lorsque le programme doit être élargi, vous ne pouvez pas modifier le code d'origine pour obtenir un effet de fiche à chaud. Donc, en un mot, c'est: afin de rendre le programme plus extensible et facile à entretenir et à mettre à niveau. Pour obtenir un tel effet, nous devons utiliser des interfaces et des classes abstraites, que nous mentionnerons dans la conception spécifique plus tard.
2. Principe de substitution de Liskov
Le principe de substitution de Liskov LSP est l'un des principes de base de la conception orientée objet. Le principe de substitution riche indique que toute classe de base peut apparaître, les sous-classes peuvent certainement apparaître. LSP est la pierre angulaire de l'héritage et de la réutilisation. Ce n'est que lorsque la classe dérivée peut remplacer la classe de base et que les fonctions de l'unité logicielle ne sont pas affectées que la classe de base peut être vraiment réutilisée, et la classe dérivée peut également ajouter de nouveaux comportements en fonction de la classe de base. Le principe de substitution de Richter est un complément au principe de "clôture ouverte". L'étape clé de la mise en œuvre du principe de «clôture ouverte» est l'abstraction. La relation d'héritage entre la classe de base et la sous-classe est la mise en œuvre du béton de l'abstraction, donc le principe de substitution riche est une normalisation des étapes spécifiques pour mettre en œuvre l'abstraction. - de Baidu Encyclopedia
3. Principe d'inversion de dépendance
C'est la base du principe de l'ouverture et de la fermeture. Le contenu spécifique: la véritable programmation des interfaces dépend de l'abstraction plutôt que du béton.
4. Principe de ségrégation de l'interface
Ce principe signifie: l'utilisation de plusieurs interfaces isolées est meilleure que d'utiliser une seule interface. Cela signifie également réduire le degré de couplage entre les classes. De là, nous pouvons voir que le modèle de conception est en fait l'idée de conception d'un logiciel, à partir d'une grande architecture logicielle, pour la commodité de la mise à niveau et de la maintenance. Par conséquent, l'article ci-dessus est apparu plusieurs fois: réduire la dépendance et réduire le couplage.
5. Principe Demeter
Pourquoi le principe de la moindre connaissance? Autrement dit, une entité devrait interagir avec d'autres entités le moins possible, afin que les modules fonctionnels du système soient relativement indépendants.
6. Principe de réutilisation composite
Le principe est d'essayer d'utiliser des méthodes de synthèse / agrégation plutôt que d'héritage.
3. 23 modèles de conception de Java
À partir de cette section, nous introduisons en détail les concepts, les scénarios d'application, etc. de 23 modèles de conception en Java, et les analysons en combinaison avec leurs caractéristiques et les principes des modèles de conception.
1. Méthode d'usine
Il existe trois types de modes de méthode d'usine:
11. Le modèle d'usine ordinaire consiste à établir une classe d'usine et à créer des instances de certaines classes qui implémentent la même interface. Premièrement, regardez le diagramme de la relation:
Par exemple: (donnons un exemple d'envoi de courriels et de SMS)
Tout d'abord, créez une interface commune entre les deux:
Expéditeur d'interface publique {public void Send (); } Deuxièmement, créez une classe d'implémentation:
classe publique MailSender implémente Sender {@Override public void send () {System.out.println ("Ceci est MailSender!"); }} classe publique SMSSender implémente Sender {@Override public void send () {System.out.println ("Ceci est SMS Sender!"); }} Enfin, construction d'usine:
classe publique 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 ("Veuillez entrer le type correct!"); retourner null; }}} Tessons-le:
classe publique FactoryTest {public static void main (String [] args) {sendfactory factory = new SendFactory (); Expéditeur expéditeur = factory.produce ("sms"); Sender.Send (); }} Sortie: Ceci est un expéditeur SMS!
22. Les modes de méthode d'usine multiples sont une amélioration du mode de méthode d'usine ordinaire. Dans le mode de méthode d'usine ordinaire, si la chaîne passée est erronée, l'objet ne peut pas être créé correctement. Les modes de méthode d'usine multiples fournissent plusieurs méthodes d'usine pour créer des objets séparément. Diagramme des relations:
Modifiez simplement le code ci-dessus et modifiez la classe SendFactory, comme suit:
Afficher la classe PlainCopypublic SendFactory {public Sender productEmail () {return new MailSender (); } public Sender productsms () {return new smsSender (); }} La classe de test est la suivante:
classe publique FactoryTest {public static void main (String [] args) {sendfactory factory = new SendFactory (); Sender Sender = Factory.ProduDermail (); Sender.Send (); }} Sortie: Ceci est MailSender!
33. Mode de méthode d'usine statique. Définissez les méthodes dans les modes de méthode d'usine ci-dessus plusieurs en statique. Il n'est pas nécessaire de créer une instance, il suffit de l'appeler directement.
classe publique SendFactory {public static Sender productEmail () {return new MailSender (); } public static Sender productsms () {return new smsSender (); }}
classe publique FactoryTest {public static void main (String [] args) {Sender Sender = sendfactory.producemail (); Sender.Send (); }} Sortie: Ceci est MailSender!
Dans l'ensemble, le modèle d'usine convient: lorsqu'un grand nombre de produits doivent être créés et avoir une interface commune, il peut être créé via le modèle de méthode d'usine. Parmi les trois modes ci-dessus, le premier ne peut pas créer l'objet correctement si la chaîne passée est incorrecte, et le troisième n'a pas besoin d'instancier la classe d'usine par rapport au second. Par conséquent, dans la plupart des cas, nous choisirons le troisième - le mode de méthode d'usine statique.
2. Modèle d'usine abstrait
Il y a un problème avec le modèle de méthode d'usine, à savoir que la création d'une classe dépend de la classe d'usine. C'est-à-dire que si vous souhaitez étendre le programme, vous devez modifier la classe d'usine, ce qui viole le principe de fermeture. Par conséquent, du point de vue de la conception, il y a certains problèmes. Comment le résoudre? Cela utilise le modèle d'usine abstrait pour créer plusieurs classes d'usine. De cette façon, une fois que de nouvelles fonctions sont nécessaires, vous pouvez ajouter directement de nouvelles classes d'usine, sans modifier le code précédent. Parce que les usines abstraites ne sont pas faciles à comprendre, nous regardons d'abord le diagramme, puis suivons le code, ce qui est plus facile à comprendre.
Veuillez consulter l'exemple:
Expéditeur d'interface publique {public void Send (); } Deux classes d'implémentation:
classe publique MailSender implémente Sender {@Override public void send () {System.out.println ("Ceci est MailSender!"); }} classe publique SMSSender implémente Sender {@Override public void send () {System.out.println ("Ceci est SMS Sender!"); }} Deux catégories d'usines:
classe publique SendmailFactory implémente le fournisseur {@Override public Sender product () {return new MailSender (); }}
classe publique SendsmsFactory implémente le fournisseur {@Override public Sender product () {return new SmsSender (); }} Fournir une interface:
fournisseur d'interface publique {public Sender Produce (); } Classe de test:
Classe publique Test {public static void main (String [] args) {fournisseur provider = new SendmailFactory (); Expéditeur expéditeur = provider.produce (); Sender.Send (); }} En fait, l'avantage de ce modèle est que si vous souhaitez ajouter une fonction maintenant: envoyez des informations en temps opportun, vous n'avez qu'à faire une classe d'implémentation, implémenter l'interface de l'expéditeur et en même temps faire une classe d'usine, implémenter l'interface du fournisseur, qui est OK, et il n'y a pas besoin de modifier le code prêt à l'emploi. Cela le rendra plus évolutif!
3. Mode singleton
Singleton est un modèle de conception couramment utilisé. Dans les applications Java, un objet Singleton peut garantir que dans un JVM, il n'y a qu'une seule instance de l'objet. Ce modèle présente plusieurs avantages:
1. Certaines classes sont créées plus fréquemment, et pour certains grands objets, il s'agit d'un immense surcharge système.
2. Le nouvel opérateur est éliminé, la fréquence de la mémoire du système est réduite et la pression de GC est réduite.
3. Certaines catégories, telles que le moteur de trading de base de la bourse, contrôlent le processus de trading. Si plusieurs catégories peuvent être créées, le système sera complètement gâché. (Par exemple, si plusieurs commandants apparaissent dans un commandement de l'armée en même temps, ce sera certainement dans le chaos), donc ce n'est qu'en utilisant le modèle Singleton que nous pouvons nous assurer que le serveur de transaction de base contrôle indépendamment l'ensemble du processus.
Tout d'abord, écrivons une simple classe singleton:
classe publique Singleton {/ * Tenez une instance statique privée pour éviter la référence. La valeur ici est nul, dans le but d'atteindre le chargement paresseux * / instance singleton statique privée = null; / * Constructeur privé pour empêcher l'instanciation * / private singleton () {} / * méthode d'ingénierie statique pour créer une instance * / public static singleton getInstance () {if (instance == null) {instance = new singleton (); } return instance; } / * Si l'objet est utilisé pour la sérialisation, on peut s'assurer que l'objet reste cohérent avant et après sérialisation * / objet public readResolve () {return instance; }} Cette classe peut répondre aux exigences de base, mais si nous mettons cette classe avec une protection de sécurité sans fil sans fil dans un environnement multithread, il y aura certainement des problèmes. Comment le résoudre? Nous allons d'abord penser à ajouter un mot-clé synchronisé pour obtenir la méthode de GetInstance, comme suit:
public statique synchronisé singleton getInstance () {if (instance == null) {instance = new Singleton (); } return instance; } Cependant, le mot-clé synchronisé verrouille cet objet. Cette utilisation diminuera les performances, car chaque fois que vous appelez getInstance (), l'objet doit être verrouillé. En fait, uniquement lorsque l'objet est créé pour la première fois, il n'est pas nécessaire d'être verrouillé, donc cet endroit doit être amélioré. Changeons-le en ce qui suit:
public static singleton getInstance () {if (instance == null) {synchronisé (instance) {if (instance == null) {instance = new singleton (); }}} Instance de retour; } Il semble résoudre le problème mentionné précédemment, ajoutant le mot clé synchronisé à l'intérieur, c'est-à-dire qu'il n'est pas nécessaire de verrouiller lors de l'appel, seul le verrouillage est requis lorsque l'instance est nul et que les objets sont créés, ce qui a une certaine amélioration des performances. Cependant, dans ce cas, il peut y avoir des problèmes. Regardez la situation suivante: La création d'objets et les opérations d'affectation dans les instructions Java est effectuée séparément, c'est-à-dire que l'instance = new Singleton (); L'instruction est exécutée en deux étapes. Cependant, le JVM ne garantit pas l'ordre de ces deux opérations, ce qui signifie qu'il est possible que le JVM alloue l'espace à la nouvelle instance Singleton, puis l'a attaqué directement au membre de l'instance, puis initialise l'instance Singleton. Cela peut faire une erreur. Prenons des fils A et B comme exemples:
Les threads A> A et B entrent le premier si le jugement en même temps
b> Un premier entre dans le bloc synchronisé, puisque l'instance est nul, il exécute instance = new Singleton ();
C> En raison du mécanisme d'optimisation à l'intérieur du JVM, le JVM dessine d'abord une mémoire vierge allouée à l'instance Singleton et l'a attribuée au membre de l'instance (notez que le JVM ne commence pas à initialiser cette instance à l'heure actuelle), puis un bloc synchronisé.
D> B entre dans le bloc synchronisé. Étant donné que l'instance n'est pas nul pour le moment, il quitte immédiatement le bloc synchronisé et renvoie le résultat au programme appelé la méthode.
E> Pour le moment, Thread B a l'intention d'utiliser l'instance singleton, mais constate qu'il n'a pas été initialisé, donc une erreur se produit.
Par conséquent, il y a encore des erreurs possibles dans le programme. En fait, le processus en cours d'exécution du programme est très compliqué. À partir de ce moment, nous pouvons voir que, en particulier dans l'écriture, les programmes dans un environnement multithread sont plus difficiles et difficiles. Nous avons encore optimisé le programme:
classe statique privée singletonfactory {instance de singleton statique privée = new singleton (); } public static singleton getInstance () {return singletonfactory.instance; } La situation réelle est que le modèle Singleton utilise des classes internes pour maintenir la mise en œuvre des singletons. Le mécanisme interne du JVM peut garantir que lorsqu'une classe est chargée, le processus de chargement de cette classe s'exclut mutuellement aux threads. De cette façon, lorsque nous appelons GetInstance pour la première fois, le JVM peut nous aider à nous assurer que l'instance n'est créée qu'une seule fois et s'assurera que la mémoire attribuée à l'instance est initialisée, nous n'avons donc pas à nous soucier des problèmes ci-dessus. Dans le même temps, cette méthode n'utilisera le mécanisme d'exclusion mutuelle que lorsqu'elle est appelée pour la première fois, ce qui résout le problème des faibles performances. De cette façon, nous résumons temporairement un motif singleton parfait:
classe publique Singleton {/ * Méthode du constructeur privé pour empêcher l'instanciation * / private singleton () {} / * utilisez une classe interne ici pour maintenir un singleton * / classe statique privée singletonfactory {private static singleton instance = new singleton (); } / * Obtenez l'instance * / public static singleton getInstance () {return singletonfactory.instance; } / * Si l'objet est utilisé pour la sérialisation, on peut s'assurer que l'objet reste cohérent avant et après sérialisation * / objet public readResolve () {return getInstance (); }} En fait, il n'est pas nécessairement vrai qu'il est parfait. Si une exception est lancée dans le constructeur, l'instance ne sera jamais créée et il y aura une erreur. Par conséquent, il n'y a rien de parfait, nous ne pouvons choisir que la méthode d'implémentation qui convient le plus à notre scénario d'application en fonction de la situation réelle. Certaines personnes implémentent également ceci: parce que nous n'avons besoin de nous synchroniser que lors de la création de la classe, tant que nous séparons la création et GetInstance () et ajoutons le mot-clé synchronisé à la création séparément, il est également possible:
classe publique singletontest {instance privée singletontest statique = null; private singletontest () {} private static synchronisé void syncinit () {if (instance == null) {instance = new singletontest (); }} public static singletontest getInstance () {if (instance == null) {syncinit (); } return instance; }} Si vous considérez les performances, l'ensemble du programme ne doit créer qu'une instance une seule fois, donc les performances n'auront aucun impact.
Supplément: la méthode "instance d'ombre" est utilisée pour synchroniser les propriétés des objets Singleton
classe publique singletontest {instance privée singletontest statique = null; Propriétés vectorielles privées = null; Vector public getProperties () {return Properties; } private singletontest () {} private static synchronisé 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 (); propriétés = shadow.getProperties (); }} En apprenant le singleton, nous nous disons:
1. Il est simple de comprendre le modèle Singleton, mais il est toujours difficile de l'implémenter en détail.
2. Le mot-clé synchronisé verrouille un objet. Lorsque vous l'utilisez, il doit être utilisé à l'endroit approprié (notez que les objets et les processus qui doivent être verrouillés, et parfois pas l'objet entier et l'ensemble du processus doivent être verrouillés).
À ce stade, le singleton a été essentiellement parlé. À la fin, l'auteur a soudainement pensé à une autre question, qui est d'utiliser une méthode de classe statique pour réaliser l'effet du singleton, ce qui est également possible. Quelle est la différence entre les deux ici?
Premièrement, les classes statiques ne peuvent pas implémenter les interfaces. (C'est OK du point de vue de la classe, mais cela détruira le statique. Parce qu'il n'y a pas de méthode de modification statique autorisée dans l'interface, elle est non statique même si elle est implémentée)
Deuxièmement, les singletons peuvent être retardés initialisés et les classes statiques sont généralement initialisées lorsqu'elles sont chargées pour la première fois. La raison du chargement paresseux est que certaines classes sont relativement importantes, donc le chargement paresseux aide à améliorer les performances.
Encore une fois, la classe Singleton peut être héritée et ses méthodes peuvent être écrasées. Cependant, les méthodes internes des classes statiques sont statiques et ne peuvent pas être écrasées.
Dernier point, les cours de singleton sont plus flexibles. Après tout, ce ne sont qu'une classe Java ordinaire en termes de mise en œuvre. Tant qu'ils répondent aux besoins de base des singletons, vous pouvez implémenter d'autres fonctions comme vous le souhaitez, mais les classes statiques ne le peuvent pas. D'après le résumé ci-dessus, nous pouvons essentiellement voir la différence entre les deux. Cependant, d'un autre côté, le modèle Singleton que nous avons finalement mis en œuvre ci-dessus est implémenté en interne avec une classe statique, donc les deux sont très liés, mais les niveaux de notre considération du problème sont différents. Ce n'est qu'en combinant les deux idées qu'une solution parfaite peut être créée. Tout comme HashMap utilise des tableaux + listes liées pour l'implémenter, en fait, beaucoup de choses dans la vie sont comme ça. L'utilisation de différentes méthodes pour faire face aux problèmes présente toujours des avantages et des inconvénients. La méthode la plus parfaite est de combiner les avantages de chaque méthode pour résoudre le mieux le problème!
4. Mode Builder
Le modèle de classe d'usine fournit un modèle de création d'une seule classe, tandis que le modèle de générateur concentre divers produits pour la gestion et l'utilise pour créer des objets composites. L'objet soi-disant composite fait référence à une certaine classe ayant des attributs différents. En fait, le modèle du constructeur est obtenu en combinant le modèle d'usine abstrait précédent et le test final. Regardons le code:
Comme le précédent, une interface de l'expéditeur et deux classes d'implémentation MailSender et SMSSender. Enfin, la classe Builder est la suivante:
public class Builder {private list <ender> list = new ArrayList <Sender> (); public void produceMailSender (int count) {for (int i = 0; i <count; i ++) {list.add (new MailSender ()); }} public void produmesmSender (int count) {for (int i = 0; i <count; i ++) {list.add (new smsSender ()); }}} Classe de test:
Test de classe publique {public static void main (String [] args) {builder builder = new Builder (); Builder.ProdudEmailSender (10); }} De ce point de vue, le modèle de générateur intègre de nombreuses fonctions dans une classe, ce qui peut créer des choses plus complexes. La différence par rapport au modèle d'ingénierie est donc que le modèle d'usine se concentre sur la création d'un seul produit, tandis que le modèle Builder se concentre sur la création d'un objet approprié et de plusieurs pièces. Par conséquent, s'il faut choisir le modèle d'usine ou le modèle de générateur dépend de la situation réelle.
5. Prototype
Bien que le motif prototype soit un modèle créatif, cela n'a rien à voir avec le modèle d'ingénierie. Comme vous pouvez le voir sur le nom, l'idée de ce modèle est de copier et de cloner un objet en tant que prototype et de produire un nouvel objet similaire à l'objet d'origine. Ce résumé sera expliqué en copie l'objet. Dans Java, la copie d'objets est implémentée via Clone (), et une classe de prototype est créée en premier:
classe publique Prototype implémente clonable {public objet clone () lève ClonenotsupportException {prototype proto = (prototype) super.clone (); return proto; }} C'est très simple. Une classe de prototype n'a besoin que d'implémenter l'interface clonable et d'écraser la méthode du clone. Ici, la méthode Clone peut être changée en n'importe quel nom, car l'interface clonable est une interface vide, vous pouvez définir arbitrairement le nom de la méthode de la classe d'implémentation, tel que CLONEA ou CLONEB, car l'accent ici est la phrase super.clone (). Super.clone () appelle la méthode d'objet clone (), et dans la classe d'objets, clone () est natif. Comment l'implémenter spécifiquement? Je ne vais pas y entrer dans un autre article sur l'interprétation des appels des méthodes locales en Java. Ici, je combinerai la copie superficielle et la copie profonde des objets. Tout d'abord, vous devez comprendre le concept de copie profonde et superficielle des objets:
Copie peu profonde: Après la copie d'un objet, les variables du type de données de base seront recréées, tandis que le type de référence pointe vers l'objet d'origine.
Copie profonde: Après la copie d'un objet, le type de données de base et le type de référence sont recréés. Autrement dit, la copie profonde est complètement copiée, tandis que la copie peu profonde n'est pas approfondie.
Ici, écrivez un exemple de copie en profondeur:
La classe publique Prototype implémente clonable, sérialisable {private static final long SerialVersionUID = 1l; chaîne de chaîne privée; SerializableObject OBJ privé; / * Copie superficielle * / objet public clone () lève ClonenotsupportEdException {prototype proto = (prototype) super.clone (); return proto; } / * Copie profonde * / objet public DeepClone () lève ioException, classNotFoundException {/ * Écrivez le flux binaire dans l'objet actuel * / bytearrayoutputStream bos = new ByTearRayOutStream (); ObjectOutputStream OOS = new ObjectOutputStream (BOS); oos.writeObject (this); / * Lisez le nouvel objet généré par le flux binaire * / 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 implémente Serializable {private static final long SerialVersionUID = 1l; } Pour obtenir une copie profonde, vous devez lire l'entrée binaire de l'objet actuel sous la forme d'un flux, puis écrire l'objet correspondant aux données binaires.
Nous continuerons à discuter des modes de conception. Dans l'article précédent, j'ai fini de parler de 5 modes de création. Au début de ce chapitre, je parlerai de 7 modes structurels: mode adaptateur, mode décoratif, mode proxy, mode d'apparence, mode pont, mode combinaison et mode de plaisir. Le mode adaptateur de l'objet est l'origine de divers modes. Regardons la figure suivante:
Le modèle d'adaptateur convertit une interface d'une classe en une autre représentation d'interface que le client attend, dans le but d'éliminer les problèmes de compatibilité de la classe en raison de l'incompatibilité d'interface. Il est principalement divisé en trois catégories: mode adaptateur de classe, mode d'adaptateur d'objet et mode d'interface de l'adaptateur. Tout d'abord, jetons un coup d'œil au mode adaptateur de la classe et examinons d'abord le diagramme de la classe:
L'idée principale est: il existe une classe source qui a une méthode qui doit être adaptée et cible lorsque l'interface cible est cible. Grâce à la classe d'adaptateur, la fonction source est étendue à Targetable et à lire le code:
classe publique Source {public void method1 () {System.out.println ("Ceci est la méthode originale!"); }} Interface publique Targetable {/ * Identique à la méthode de la classe originale * / public void méthode1 (); / * Méthodes de la nouvelle classe * / public void method2 (); } L'adaptateur de classe publique étend la source implémente Targetable {@Override public void method2 () {System.out.println ("Ceci est la méthode cible!"); }} La classe d'adaptateur hérite de la classe source et implémente l'interface ciblerable. Ce qui suit est la classe de test:
public class adapterTest {public static void main (String [] args) {cibleable Target = new adapter (); Target.Method1 (); Target.Method2 (); }} Sortir:
Ceci est la méthode originale!
Ceci est la méthode ciblement!
De cette façon, la classe d'implémentation de l'interface cible a les fonctions de la classe source.
Mode adaptateur pour l'objet
L'idée de base est la même que le mode adaptateur de la classe. C'est juste que la classe d'adaptateur est modifiée. Cette fois, la classe source n'est pas héritée, mais la classe source est maintenue pour résoudre le problème de compatibilité. Regardez l'image:
Modifiez simplement le code source de la classe d'adaptateur:
Classe publique Wrapper implémente Targetable {Source privée Source; Wrapper public (source source) {super (); this.source = source; } @Override public void method2 () {System.out.println ("Ceci est la méthode ciblement!"); } @Override public void method1 () {source.method1 (); }} Classe de test:
public class adapterTest {public static void main (String [] args) {source source = new Source (); Targetable Target = nouveau wrapper (source); Target.Method1 (); Target.Method2 (); }}La sortie est la même que la première, mais la méthode d'adaptation est différente.
Le troisième mode adaptateur est le mode adaptateur de l'interface. L'adaptateur de l'interface est le suivant: parfois il existe plusieurs méthodes abstraites dans une interface que nous écrivons. Lorsque nous écrivons la classe d'implémentation de l'interface, nous devons implémenter toutes les méthodes de l'interface. C'est évidemment un gaspillage, car toutes les méthodes ne sont pas nécessaires, et parfois seules certaines sont nécessaires. Afin de résoudre ce problème, nous avons introduit le mode adaptateur de l'interface. À l'aide d'une classe abstraite, la classe abstraite implémente l'interface et met en œuvre toutes les méthodes. Nous ne traitons pas l'interface d'origine et ne contactons que la classe abstraite. Nous écrivons donc une classe, héritons de la classe abstraite et réécrivons les méthodes dont nous avons besoin. Jetez un œil au diagramme de classe:
C'est facile à comprendre. Dans le développement réel, nous rencontrons souvent trop de méthodes définies dans cette interface, de sorte que parfois nous n'en avons pas besoin dans certaines classes d'implémentation. Regardez le code:
Interface publique sourcable {public void method1 (); Public Void Method2 (); } Résumé Class Class Wrapper2:
Classe de résumé public Wrapper2 implémente sourcable {public void method1 () {} public void method2 () {}} Public Class SourcesUB1 étend le wrapper2 {public void method1 () {System.out.println ("Le premier Sub1!") }}
Public Class SourcesUB2 étend Wrapper2 {public void method2 () {System.out.println ("Le deuxième sub2!") }} classe publique WrapperTest {public static void main (String [] args) {Sourceble Source1 = new SourceSub1 (); Source source2 = Nouvelles sourcesUb2 (); Source1.Method1 (); Source1.Method2 (); Source2.Method1 (); Source2.Method2 (); }} Sortie de test:
Le premier Sub1 de l'interface source!
La deuxième Sub2 de l'interface source!
Il a obtenu nos résultats!
Après en parler, je résumerai les scénarios d'application de trois modes d'adaptateur:
Mode de l'adaptateur de classe: Lorsque vous souhaitez convertir une classe en une classe qui satisfait une autre nouvelle interface, vous pouvez utiliser le mode adaptateur de classe pour créer une nouvelle classe, hériter de la classe d'origine et implémenter une nouvelle interface.
Mode de l'adaptateur d'objet: Lorsque vous souhaitez convertir un objet en un objet qui satisfait une autre nouvelle interface, vous pouvez créer une classe de wrapper, maintenant une instance de la classe d'origine, et dans la méthode de classe de wrapper, il suffit d'appeler la méthode d'instance.
Mode d'adaptateur d'interface: Lorsque vous ne souhaitez pas implémenter toutes les méthodes dans une interface, vous pouvez créer un wrapper de classe abstrait pour implémenter toutes les méthodes. Lorsque nous écrivons d'autres classes, héritez simplement de la classe abstraite.
7. Décorateur
Comme son nom l'indique, le motif décoratif est d'ajouter de nouvelles fonctions à un objet, et il est dynamique, nécessitant l'objet décoratif et l'objet décoratif pour implémenter la même interface. L'objet décoratif contient une instance de l'objet décoratif. Le diagramme des relations est le suivant:
La classe source est une classe décorative, et la classe de décorateur est une classe décorative qui peut ajouter dynamiquement certaines fonctions à la classe source. Le code est le suivant:
Interface publique Sourrant {Public Void Method (); } Classe publique Source implémente Sourpel {@Override public void Method () {System.out.println ("La méthode d'origine!"); }} Decorator de classe publique met en œuvre une source sournable sournable {privé; Décorateur public (source sournable) {super (); this.source = source; } @Override public void méthode () {System.out.println ("Before Decorator!"); Source.Method (); System.out.println ("After Decorator!"); }} Classe de test:
classe publique DecorAtOrest {public static void main (String [] args) {Sourceble Source = new Source (); OBJ sourcable = nouveau décorateur (source); obj.Method (); }} Sortir:
Avant le décorateur!
La méthode d'origine!
Après décorateur!
Scénario d'application en mode décorateur:
1. Il est nécessaire d'étendre les fonctions d'une classe.
2. Ajouter dynamiquement des fonctions à un objet et peut également l'annuler dynamiquement. (L'héritage ne peut pas le faire. Les fonctions héritées sont statiques et ne peuvent pas être ajoutées et supprimées dynamiquement.)
Inconvénients: trop d'objets similaires ne sont pas faciles à dépanner!
8. Mode proxy (proxy)
En fait, chaque nom de modèle indique la fonction du modèle. Le modèle proxy consiste à ajouter une classe d'agent supplémentaire pour effectuer certaines opérations sur l'objet d'origine. Par exemple, lorsque nous louons une maison, nous retournons pour trouver un agent. Pourquoi? Parce que vous n'avez pas une compréhension globale des informations sur les maisons de la région, j'espère trouver quelqu'un de plus familier pour vous aider à le faire. C'est ce que signifie l'agent ici. 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:
According to the above explanation, the proxy mode is easier to understand. Regardons le code:
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(); } } Sortir:
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(); } } Sortir:
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(); /*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(); } } sortir:
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 () {Nom de retour; } 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; /*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; } } }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 { /*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。
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(); } } Sortir:
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(); } } Sortir:
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) { // 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()); } } Sortir:
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; /** * 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(); } } }测试类：
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(); } } Sortir:
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"; } } test:
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(); } } Sortir:
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。
Context类是一个上下文环境类，Plus和Minus分别是用来计算的实现，代码如下：
public interface Expression { public int interpret(Context context); } public class Plus implements Expression { @Override public int interpret(Context context) { return context.getNum1()+context.getNum2(); } } public class Minus implements Expression { @Override public int interpret(Context context) { return context.getNum1()-context.getNum2(); } }
public class Context { private int num1; private int num2; public Context(int num1, int num2) { this.num1 = num1; this.num2 = num2; } public int getNum1() { return num1; } public void setNum1(int num1) { this.num1 = num1; } public int getNum2() { return num2; } public void setNum2(int num2) { this.num2 = num2; } } public class Test { public static void main(String[] args) { // 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！
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）。