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Java開發(fā)中的23種設(shè)計(jì)模式詳解

 森顏銘 2019-01-11

【放棄了原文訪問者模式的Demo，自己寫了一個新使用場景的Demo，加上了自己的理解】

【源碼地址：https://github.com/leon66666/DesignPattern】

一、設(shè)計(jì)模式的分類

總體來說設(shè)計(jì)模式分為三大類：

創(chuàng)建型模式，共五種：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。

結(jié)構(gòu)型模式，共七種：適配器模式、裝飾器模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。

行為型模式，共十一種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責(zé)任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態(tài)模式、訪問者模式、中介者模式、解釋器模式。

其實(shí)還有兩類：并發(fā)型模式和線程池模式。用一個圖片來整體描述一下：

 

二、設(shè)計(jì)模式的六大原則

1、開閉原則（Open Close Principle）

開閉原則就是說對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉。在程序需要進(jìn)行拓展的時候，不能去修改原有的代碼，實(shí)現(xiàn)一個熱插拔的效果。所以一句話概括就是：為了使程序的擴(kuò)展性好，易于維護(hù)和升級。想要達(dá)到這樣的效果，我們需要使用接口和抽象類，后面的具體設(shè)計(jì)中我們會提到這點(diǎn)。

2、里氏代換原則（Liskov Substitution Principle）

里氏代換原則(Liskov Substitution Principle LSP)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本原則之一。 里氏代換原則中說，任何基類可以出現(xiàn)的地方，子類一定可以出現(xiàn)。 LSP是繼承復(fù)用的基石，只有當(dāng)衍生類可以替換掉基類，軟件單位的功能不受到影響時，基類才能真正被復(fù)用，而衍生類也能夠在基類的基礎(chǔ)上增加新的行為。里氏代換原則是對“開-閉”原則的補(bǔ)充。實(shí)現(xiàn)“開-閉”原則的關(guān)鍵步驟就是抽象化。而基類與子類的繼承關(guān)系就是抽象化的具體實(shí)現(xiàn)，所以里氏代換原則是對實(shí)現(xiàn)抽象化的具體步驟的規(guī)范?！?From Baidu 百科

3、依賴倒轉(zhuǎn)原則（Dependence Inversion Principle）

這個是開閉原則的基礎(chǔ)，具體內(nèi)容：真對接口編程，依賴于抽象而不依賴于具體。

4、接口隔離原則（Interface Segregation Principle）

這個原則的意思是：使用多個隔離的接口，比使用單個接口要好。還是一個降低類之間的耦合度的意思，從這兒我們看出，其實(shí)設(shè)計(jì)模式就是一個軟件的設(shè)計(jì)思想，從大型軟件架構(gòu)出發(fā)，為了升級和維護(hù)方便。所以上文中多次出現(xiàn)：降低依賴，降低耦合。

5、迪米特法則（最少知道原則）（Demeter Principle）

為什么叫最少知道原則，就是說：一個實(shí)體應(yīng)當(dāng)盡量少的與其他實(shí)體之間發(fā)生相互作用，使得系統(tǒng)功能模塊相對獨(dú)立。

6、合成復(fù)用原則（Composite Reuse Principle）

原則是盡量使用合成/聚合的方式，而不是使用繼承。

三、Java的23中設(shè)計(jì)模式

從這一塊開始，我們詳細(xì)介紹Java中23種設(shè)計(jì)模式的概念，應(yīng)用場景等情況，并結(jié)合他們的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)模式的原則進(jìn)行分析。

1、工廠方法模式（Factory Method）

工廠方法模式分為三種：

11、普通工廠模式，就是建立一個工廠類，對實(shí)現(xiàn)了同一接口的一些類進(jìn)行實(shí)例的創(chuàng)建。首先看下關(guān)系圖：

舉例如下：（我們舉一個發(fā)送郵件和短信的例子）

首先，創(chuàng)建二者的共同接口：

 

  1. public interface Sender {  
  2.     public void Send();  
  3. }  

 

其次，創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)類：

 

  1. public class MailSender implements Sender {  
  2.     @Override  
  3.     public void Send() {  
  4.         System.out.println("this is mailsender!");  
  5.     }  
  6. }  

 

  1. public class SmsSender implements Sender {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public void Send() {  
  5.         System.out.println("this is sms sender!");  
  6.     }  
  7. }  

 

最后，建工廠類：

 

  1. public class SendFactory {  
  2.   
  3.     public Sender produce(String type) {  
  4.         if ("mail".equals(type)) {  
  5.             return new MailSender();  
  6.         } else if ("sms".equals(type)) {  
  7.             return new SmsSender();  
  8.         } else {  
  9.             System.out.println("請輸入正確的類型!");  
  10.             return null;  
  11.         }  
  12.     }  
  13. }  

 

我們來測試下：

 

  1. public class FactoryTest {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         SendFactory factory = new SendFactory();  
  5.         Sender sender = factory.produce("sms");  
  6.         sender.Send();  
  7.     }  
  8. }  

 

輸出：this is sms sender!

22、多個工廠方法模式，是對普通工廠方法模式的改進(jìn)，在普通工廠方法模式中，如果傳遞的字符串出錯，則不能正確創(chuàng)建對象，而多個工廠方法模式是提供多個工廠方法，分別創(chuàng)建對象。關(guān)系圖：

將上面的代碼做下修改，改動下SendFactory類就行，如下：

 

[java] view plaincopypublic class SendFactory {  
   public Sender produceMail(){  
  1.         return new MailSender();  
  2.     }  
  3.       
  4.     public Sender produceSms(){  
  5.         return new SmsSender();  
  6.     }  
  7. }  

 

測試類如下：

 

  1. public class FactoryTest {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         SendFactory factory = new SendFactory();  
  5.         Sender sender = factory.produceMail();  
  6.         sender.Send();  
  7.     }  
  8. }  

 

輸出：this is mailsender!

33、靜態(tài)工廠方法模式，將上面的多個工廠方法模式里的方法置為靜態(tài)的，不需要創(chuàng)建實(shí)例，直接調(diào)用即可。

 

  1. public class SendFactory {  
  2.       
  3.     public static Sender produceMail(){  
  4.         return new MailSender();  
  5.     }  
  6.       
  7.     public static Sender produceSms(){  
  8.         return new SmsSender();  
  9.     }  
  10. }  

 

  1. public class FactoryTest {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {      
  4.         Sender sender = SendFactory.produceMail();  
  5.         sender.Send();  
  6.     }  
  7. }  

 

輸出：this is mailsender!

總體來說，工廠模式適合：凡是出現(xiàn)了大量的產(chǎn)品需要創(chuàng)建，并且具有共同的接口時，可以通過工廠方法模式進(jìn)行創(chuàng)建。在以上的三種模式中，第一種如果傳入的字符串有誤，不能正確創(chuàng)建對象，第三種相對于第二種，不需要實(shí)例化工廠類，所以，大多數(shù)情況下，我們會選用第三種——靜態(tài)工廠方法模式。

2、抽象工廠模式（Abstract Factory）

工廠方法模式有一個問題就是，類的創(chuàng)建依賴工廠類，也就是說，如果想要拓展程序，必須對工廠類進(jìn)行修改，這違背了閉包原則，所以，從設(shè)計(jì)角度考慮，有一定的問題，如何解決？就用到抽象工廠模式，創(chuàng)建多個工廠類，這樣一旦需要增加新的功能，直接增加新的工廠類就可以了，不需要修改之前的代碼。因?yàn)槌橄蠊S不太好理解，我們先看看圖，然后就和代碼，就比較容易理解。

請看例子：

 

  1. public interface Sender {  
  2.     public void Send();  
  3. }  

 

兩個實(shí)現(xiàn)類：

 

  1. public class MailSender implements Sender {  
  2.     @Override  
  3.     public void Send() {  
  4.         System.out.println("this is mailsender!");  
  5.     }  
  6. }  

 

  1. public class SmsSender implements Sender {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public void Send() {  
  5.         System.out.println("this is sms sender!");  
  6.     }  
  7. }  

 

兩個工廠類：

 

  1. public class SendMailFactory implements Provider {  
  2.       
  3.     @Override  
  4.     public Sender produce(){  
  5.         return new MailSender();  
  6.     }  
  7. }  

 

  1. public class SendSmsFactory implements Provider{  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public Sender produce() {  
  5.         return new SmsSender();  
  6.     }  
  7. }  

 

在提供一個接口：

 

  1. public interface Provider {  
  2.     public Sender produce();  
  3. }  

 

測試類：

 

  1. public class Test {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Provider provider = new SendMailFactory();  
  5.         Sender sender = provider.produce();  
  6.         sender.Send();  
  7.     }  
  8. }  

 

其實(shí)這個模式的好處就是，如果你現(xiàn)在想增加一個功能：發(fā)及時信息，則只需做一個實(shí)現(xiàn)類，實(shí)現(xiàn)Sender接口，同時做一個工廠類，實(shí)現(xiàn)Provider接口，就OK了，無需去改動現(xiàn)成的代碼。這樣做，拓展性較好！

3、單例模式（Singleton）

單例對象（Singleton）是一種常用的設(shè)計(jì)模式。在Java應(yīng)用中，單例對象能保證在一個JVM中，該對象只有一個實(shí)例存在。這樣的模式有幾個好處：

1、某些類創(chuàng)建比較頻繁，對于一些大型的對象，這是一筆很大的系統(tǒng)開銷。

2、省去了new操作符，降低了系統(tǒng)內(nèi)存的使用頻率，減輕GC壓力。

3、有些類如交易所的核心交易引擎，控制著交易流程，如果該類可以創(chuàng)建多個的話，系統(tǒng)完全亂了。（比如一個軍隊(duì)出現(xiàn)了多個司令員同時指揮，肯定會亂成一團(tuán)），所以只有使用單例模式，才能保證核心交易服務(wù)器獨(dú)立控制整個流程。

首先我們寫一個簡單的單例類：

 

  1. public class Singleton {  
  2.   
  3.     /* 持有私有靜態(tài)實(shí)例，防止被引用，此處賦值為null，目的是實(shí)現(xiàn)延遲加載 */  
  4.     private static Singleton instance = null;  
  5.   
  6.     /* 私有構(gòu)造方法，防止被實(shí)例化 */  
  7.     private Singleton() {  
  8.     }  
  9.   
  10.     /* 靜態(tài)工程方法，創(chuàng)建實(shí)例 */  
  11.     public static Singleton getInstance() {  
  12.         if (instance == null) {  
  13.             instance = new Singleton();  
  14.         }  
  15.         return instance;  
  16.     }  
  17.   
  18.     /* 如果該對象被用于序列化，可以保證對象在序列化前后保持一致 */  
  19.     public Object readResolve() {  
  20.         return instance;  
  21.     }  
  22. }  

 


這個類可以滿足基本要求，但是，像這樣毫無線程安全保護(hù)的類，如果我們把它放入多線程的環(huán)境下，肯定就會出現(xiàn)問題了，如何解決？我們首先會想到對getInstance方法加synchronized關(guān)鍵字，如下：

 

  1. public static synchronized Singleton getInstance() {  
  2.         if (instance == null) {  
  3.             instance = new Singleton();  
  4.         }  
  5.         return instance;  
  6.     }  

 

但是，synchronized關(guān)鍵字鎖住的是這個對象，這樣的用法，在性能上會有所下降，因?yàn)槊看握{(diào)用getInstance()，都要對對象上鎖，事實(shí)上，只有在第一次創(chuàng)建對象的時候需要加鎖，之后就不需要了，所以，這個地方需要改進(jìn)。我們改成下面這個：

 

  1. public static Singleton getInstance() {  
  2.         if (instance == null) {  
  3.             synchronized (instance) {  
  4.                 if (instance == null) {  
  5.                     instance = new Singleton();  
  6.                 }  
  7.             }  
  8.         }  
  9.         return instance;  
  10.     }  

 

似乎解決了之前提到的問題，將synchronized關(guān)鍵字加在了內(nèi)部，也就是說當(dāng)調(diào)用的時候是不需要加鎖的，只有在instance為null，并創(chuàng)建對象的時候才需要加鎖，性能有一定的提升。但是，這樣的情況，還是有可能有問題的，看下面的情況：在Java指令中創(chuàng)建對象和賦值操作是分開進(jìn)行的，也就是說instance = new Singleton();語句是分兩步執(zhí)行的。但是JVM并不保證這兩個操作的先后順序，也就是說有可能JVM會為新的Singleton實(shí)例分配空間，然后直接賦值給instance成員，然后再去初始化這個Singleton實(shí)例。這樣就可能出錯了，我們以A、B兩個線程為例：

a>A、B線程同時進(jìn)入了第一個if判斷

b>A首先進(jìn)入synchronized塊，由于instance為null，所以它執(zhí)行instance = new Singleton();

c>由于JVM內(nèi)部的優(yōu)化機(jī)制，JVM先畫出了一些分配給Singleton實(shí)例的空白內(nèi)存，并賦值給instance成員（注意此時JVM沒有開始初始化這個實(shí)例），然后A離開了synchronized塊。

d>B進(jìn)入synchronized塊，由于instance此時不是null，因此它馬上離開了synchronized塊并將結(jié)果返回給調(diào)用該方法的程序。

e>此時B線程打算使用Singleton實(shí)例，卻發(fā)現(xiàn)它沒有被初始化，于是錯誤發(fā)生了。

所以程序還是有可能發(fā)生錯誤，其實(shí)程序在運(yùn)行過程是很復(fù)雜的，從這點(diǎn)我們就可以看出，尤其是在寫多線程環(huán)境下的程序更有難度，有挑戰(zhàn)性。我們對該程序做進(jìn)一步優(yōu)化：

 

  1. private static class SingletonFactory{           
  2.         private static Singleton instance = new Singleton();           
  3.     }           
  4.     public static Singleton getInstance(){           
  5.         return SingletonFactory.instance;           
  6.     }   

 

實(shí)際情況是，單例模式使用內(nèi)部類來維護(hù)單例的實(shí)現(xiàn)，JVM內(nèi)部的機(jī)制能夠保證當(dāng)一個類被加載的時候，這個類的加載過程是線程互斥的。這樣當(dāng)我們第一次調(diào)用getInstance的時候，JVM能夠幫我們保證instance只被創(chuàng)建一次，并且會保證把賦值給instance的內(nèi)存初始化完畢，這樣我們就不用擔(dān)心上面的問題。同時該方法也只會在第一次調(diào)用的時候使用互斥機(jī)制，這樣就解決了低性能問題。這樣我們暫時總結(jié)一個完美的單例模式：

 

  1. public class Singleton {  
  2.   
  3.     /* 私有構(gòu)造方法，防止被實(shí)例化 */  
  4.     private Singleton() {  
  5.     }  
  6.   
  7.     /* 此處使用一個內(nèi)部類來維護(hù)單例 */  
  8.     private static class SingletonFactory {  
  9.         private static Singleton instance = new Singleton();  
  10.     }  
  11.   
  12.     /* 獲取實(shí)例 */  
  13.     public static Singleton getInstance() {  
  14.         return SingletonFactory.instance;  
  15.     }  
  16.   
  17.     /* 如果該對象被用于序列化，可以保證對象在序列化前后保持一致 */  
  18.     public Object readResolve() {  
  19.         return getInstance();  
  20.     }  
  21. }  

 

其實(shí)說它完美，也不一定，如果在構(gòu)造函數(shù)中拋出異常，實(shí)例將永遠(yuǎn)得不到創(chuàng)建，也會出錯。所以說，十分完美的東西是沒有的，我們只能根據(jù)實(shí)際情況，選擇最適合自己應(yīng)用場景的實(shí)現(xiàn)方法。也有人這樣實(shí)現(xiàn)：因?yàn)槲覀冎恍枰趧?chuàng)建類的時候進(jìn)行同步，所以只要將創(chuàng)建和getInstance()分開，單獨(dú)為創(chuàng)建加synchronized關(guān)鍵字，也是可以的：

 

  1. public class SingletonTest {  
  2.   
  3.     private static SingletonTest instance = null;  
  4.   
  5.     private SingletonTest() {  
  6.     }  
  7.   
  8.     private static synchronized void syncInit() {  
  9.         if (instance == null) {  
  10.             instance = new SingletonTest();  
  11.         }  
  12.     }  
  13.   
  14.     public static SingletonTest getInstance() {  
  15.         if (instance == null) {  
  16.             syncInit();  
  17.         }  
  18.         return instance;  
  19.     }  
  20. }  

 

考慮性能的話，整個程序只需創(chuàng)建一次實(shí)例，所以性能也不會有什么影響。

補(bǔ)充：采用"影子實(shí)例"的辦法為單例對象的屬性同步更新

 

  1. public class SingletonTest {  
  2.   
  3.     private static SingletonTest instance = null;  
  4.     private Vector properties = null;  
  5.   
  6.     public Vector getProperties() {  
  7.         return properties;  
  8.     }  
  9.   
  10.     private SingletonTest() {  
  11.     }  
  12.   
  13.     private static synchronized void syncInit() {  
  14.         if (instance == null) {  
  15.             instance = new SingletonTest();  
  16.         }  
  17.     }  
  18.   
  19.     public static SingletonTest getInstance() {  
  20.         if (instance == null) {  
  21.             syncInit();  
  22.         }  
  23.         return instance;  
  24.     }  
  25.   
  26.     public void updateProperties() {  
  27.         SingletonTest shadow = new SingletonTest();  
  28.         properties = shadow.getProperties();  
  29.     }  
  30. }  

 

通過單例模式的學(xué)習(xí)告訴我們：

1、單例模式理解起來簡單，但是具體實(shí)現(xiàn)起來還是有一定的難度。

2、synchronized關(guān)鍵字鎖定的是對象，在用的時候，一定要在恰當(dāng)?shù)牡胤绞褂茫ㄗ⒁庑枰褂面i的對象和過程，可能有的時候并不是整個對象及整個過程都需要鎖）。

到這兒，單例模式基本已經(jīng)講完了，結(jié)尾處，筆者突然想到另一個問題，就是采用類的靜態(tài)方法，實(shí)現(xiàn)單例模式的效果，也是可行的，此處二者有什么不同？

首先，靜態(tài)類不能實(shí)現(xiàn)接口。（從類的角度說是可以的，但是那樣就破壞了靜態(tài)了。因?yàn)榻涌谥胁辉试S有static修飾的方法，所以即使實(shí)現(xiàn)了也是非靜態(tài)的）

其次，單例可以被延遲初始化，靜態(tài)類一般在第一次加載是初始化。之所以延遲加載，是因?yàn)橛行╊惐容^龐大，所以延遲加載有助于提升性能。

再次，單例類可以被繼承，他的方法可以被覆寫。但是靜態(tài)類內(nèi)部方法都是static，無法被覆寫。

最后一點(diǎn)，單例類比較靈活，畢竟從實(shí)現(xiàn)上只是一個普通的Java類，只要滿足單例的基本需求，你可以在里面隨心所欲的實(shí)現(xiàn)一些其它功能，但是靜態(tài)類不行。從上面這些概括中，基本可以看出二者的區(qū)別，但是，從另一方面講，我們上面最后實(shí)現(xiàn)的那個單例模式，內(nèi)部就是用一個靜態(tài)類來實(shí)現(xiàn)的，所以，二者有很大的關(guān)聯(lián)，只是我們考慮問題的層面不同罷了。兩種思想的結(jié)合，才能造就出完美的解決方案，就像HashMap采用數(shù)組+鏈表來實(shí)現(xiàn)一樣，其實(shí)生活中很多事情都是這樣，單用不同的方法來處理問題，總是有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，最完美的方法是，結(jié)合各個方法的優(yōu)點(diǎn)，才能最好的解決問題！

4、建造者模式（Builder）

工廠類模式提供的是創(chuàng)建單個類的模式，而建造者模式則是將各種產(chǎn)品集中起來進(jìn)行管理，用來創(chuàng)建復(fù)合對象，所謂復(fù)合對象就是指某個類具有不同的屬性，其實(shí)建造者模式就是前面抽象工廠模式和最后的Test結(jié)合起來得到的。我們看一下代碼：

還和前面一樣，一個Sender接口，兩個實(shí)現(xiàn)類MailSender和SmsSender。最后，建造者類如下：

 

  1. public class Builder {  
  2.       
  3.     private List<Sender> list = new ArrayList<Sender>();  
  4.       
  5.     public void produceMailSender(int count){  
  6.         for(int i=0; i<count; i++){  
  7.             list.add(new MailSender());  
  8.         }  
  9.     }  
  10.       
  11.     public void produceSmsSender(int count){  
  12.         for(int i=0; i<count; i++){  
  13.             list.add(new SmsSender());  
  14.         }  
  15.     }  
  16. }  

 

測試類：

 

  1. public class Test {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Builder builder = new Builder();  
  5.         builder.produceMailSender(10);  
  6.     }  
  7. }  

 

從這點(diǎn)看出，建造者模式將很多功能集成到一個類里，這個類可以創(chuàng)造出比較復(fù)雜的東西。所以與工程模式的區(qū)別就是：工廠模式關(guān)注的是創(chuàng)建單個產(chǎn)品，而建造者模式則關(guān)注創(chuàng)建符合對象，多個部分。因此，是選擇工廠模式還是建造者模式，依實(shí)際情況而定。

5、原型模式（Prototype）

原型模式雖然是創(chuàng)建型的模式，但是與工程模式?jīng)]有關(guān)系，從名字即可看出，該模式的思想就是將一個對象作為原型，對其進(jìn)行復(fù)制、克隆，產(chǎn)生一個和原對象類似的新對象。本小結(jié)會通過對象的復(fù)制，進(jìn)行講解。在Java中，復(fù)制對象是通過clone()實(shí)現(xiàn)的，先創(chuàng)建一個原型類：

 

  1. public class Prototype implements Cloneable {  
  2.   
  3.     public Object clone() throws CloneNotSupportedException {  
  4.         Prototype proto = (Prototype) super.clone();  
  5.         return proto;  
  6.     }  
  7. }  

 

很簡單，一個原型類，只需要實(shí)現(xiàn)Cloneable接口，覆寫clone方法，此處clone方法可以改成任意的名稱，因?yàn)镃loneable接口是個空接口，你可以任意定義實(shí)現(xiàn)類的方法名，如cloneA或者cloneB，因?yàn)榇颂幍闹攸c(diǎn)是super.clone()這句話，super.clone()調(diào)用的是Object的clone()方法，而在Object類中，clone()是native的，具體怎么實(shí)現(xiàn)，我會在另一篇文章中，關(guān)于解讀Java中本地方法的調(diào)用，此處不再深究。在這兒，我將結(jié)合對象的淺復(fù)制和深復(fù)制來說一下，首先需要了解對象深、淺復(fù)制的概念：

淺復(fù)制：將一個對象復(fù)制后，基本數(shù)據(jù)類型的變量都會重新創(chuàng)建，而引用類型，指向的還是原對象所指向的。

深復(fù)制：將一個對象復(fù)制后，不論是基本數(shù)據(jù)類型還有引用類型，都是重新創(chuàng)建的。簡單來說，就是深復(fù)制進(jìn)行了完全徹底的復(fù)制，而淺復(fù)制不徹底。

此處，寫一個深淺復(fù)制的例子：

 

  1. public class Prototype implements Cloneable, Serializable {  
  2.   
  3.     private static final long serialVersionUID = 1L;  
  4.     private String string;  
  5.   
  6.     private SerializableObject obj;  
  7.   
  8.     /* 淺復(fù)制 */  
  9.     public Object clone() throws CloneNotSupportedException {  
  10.         Prototype proto = (Prototype) super.clone();  
  11.         return proto;  
  12.     }  
  13.   
  14.     /* 深復(fù)制 */  
  15.     public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {  
  16.   
  17.         /* 寫入當(dāng)前對象的二進(jìn)制流 */  
  18.         ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();  
  19.         ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);  
  20.         oos.writeObject(this);  
  21.   
  22.         /* 讀出二進(jìn)制流產(chǎn)生的新對象 */  
  23.         ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());  
  24.         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);  
  25.         return ois.readObject();  
  26.     }  
  27.   
  28.     public String getString() {  
  29.         return string;  
  30.     }  
  31.   
  32.     public void setString(String string) {  
  33.         this.string = string;  
  34.     }  
  35.   
  36.     public SerializableObject getObj() {  
  37.         return obj;  
  38.     }  
  39.   
  40.     public void setObj(SerializableObject obj) {  
  41.         this.obj = obj;  
  42.     }  
  43.   
  44. }  
  45.   
  46. class SerializableObject implements Serializable {  
  47.     private static final long serialVersionUID = 1L;  
  48. }  

 

要實(shí)現(xiàn)深復(fù)制，需要采用流的形式讀入當(dāng)前對象的二進(jìn)制輸入，再寫出二進(jìn)制數(shù)據(jù)對應(yīng)的對象。

我們接著討論設(shè)計(jì)模式，上篇文章我講完了5種創(chuàng)建型模式，這章開始，我將講下7種結(jié)構(gòu)型模式：適配器模式、裝飾模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。其中對象的適配器模式是各種模式的起源，我們看下面的圖：

 適配器模式將某個類的接口轉(zhuǎn)換成客戶端期望的另一個接口表示，目的是消除由于接口不匹配所造成的類的兼容性問題。主要分為三類：類的適配器模式、對象的適配器模式、接口的適配器模式。首先，我們來看看類的適配器模式，先看類圖：

核心思想就是：有一個Source類，擁有一個方法，待適配，目標(biāo)接口時Targetable，通過Adapter類，將Source的功能擴(kuò)展到Targetable里，看代碼：

  1. public class Source {  
  2.   
  3.     public void method1() {  
  4.         System.out.println("this is original method!");  
  5.     }  
  6. }  
  1. public interface Targetable {  
  2.   
  3.     /* 與原類中的方法相同 */  
  4.     public void method1();  
  5.   
  6.     /* 新類的方法 */  
  7.     public void method2();  
  8. }  
  1. public class Adapter extends Source implements Targetable {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public void method2() {  
  5.         System.out.println("this is the targetable method!");  
  6.     }  
  7. }  

Adapter類繼承Source類，實(shí)現(xiàn)Targetable接口，下面是測試類：

  1. public class AdapterTest {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Targetable target = new Adapter();  
  5.         target.method1();  
  6.         target.method2();  
  7.     }  
  8. }  

輸出：

this is original method!
this is the targetable method!

這樣Targetable接口的實(shí)現(xiàn)類就具有了Source類的功能。

對象的適配器模式

基本思路和類的適配器模式相同，只是將Adapter類作修改，這次不繼承Source類，而是持有Source類的實(shí)例，以達(dá)到解決兼容性的問題?？磮D：

 

只需要修改Adapter類的源碼即可：

  1. public class Wrapper implements Targetable {  
  2.   
  3.     private Source source;  
  4.       
  5.     public Wrapper(Source source){  
  6.         super();  
  7.         this.source = source;  
  8.     }  
  9.     @Override  
  10.     public void method2() {  
  11.         System.out.println("this is the targetable method!");  
  12.     }  
  13.   
  14.     @Override  
  15.     public void method1() {  
  16.         source.method1();  
  17.     }  
  18. }  

測試類：

  1. public class AdapterTest {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Source source = new Source();  
  5.         Targetable target = new Wrapper(source);  
  6.         target.method1();  
  7.         target.method2();  
  8.     }  
  9. }  

輸出與第一種一樣，只是適配的方法不同而已。

第三種適配器模式是接口的適配器模式，接口的適配器是這樣的：有時我們寫的一個接口中有多個抽象方法，當(dāng)我們寫該接口的實(shí)現(xiàn)類時，必須實(shí)現(xiàn)該接口的所有方法，這明顯有時比較浪費(fèi)，因?yàn)椴⒉皇撬械姆椒ǘ际俏覀冃枰?，有時只需要某一些，此處為了解決這個問題，我們引入了接口的適配器模式，借助于一個抽象類，該抽象類實(shí)現(xiàn)了該接口，實(shí)現(xiàn)了所有的方法，而我們不和原始的接口打交道，只和該抽象類取得聯(lián)系，所以我們寫一個類，繼承該抽象類，重寫我們需要的方法就行。看一下類圖：

這個很好理解，在實(shí)際開發(fā)中，我們也常會遇到這種接口中定義了太多的方法，以致于有時我們在一些實(shí)現(xiàn)類中并不是都需要。看代碼：

  1. public interface Sourceable {  
  2.       
  3.     public void method1();  
  4.     public void method2();  
  5. }  

抽象類Wrapper2：

  1. public abstract class Wrapper2 implements Sourceable{  
  2.       
  3.     public void method1(){}  
  4.     public void method2(){}  
  5. }  
  1. public class SourceSub1 extends Wrapper2 {  
  2.     public void method1(){  
  3.         System.out.println("the sourceable interface's first Sub1!");  
  4.     }  
  5. }  
  1. public class SourceSub2 extends Wrapper2 {  
  2.     public void method2(){  
  3.         System.out.println("the sourceable interface's second Sub2!");  
  4.     }  
  5. }  
  1. public class WrapperTest {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Sourceable source1 = new SourceSub1();  
  5.         Sourceable source2 = new SourceSub2();  
  6.           
  7.         source1.method1();  
  8.         source1.method2();  
  9.         source2.method1();  
  10.         source2.method2();  
  11.     }  
  12. }  

測試輸出：

the sourceable interface's first Sub1!
the sourceable interface's second Sub2!

達(dá)到了我們的效果！

 講了這么多，總結(jié)一下三種適配器模式的應(yīng)用場景：

類的適配器模式：當(dāng)希望將一個類轉(zhuǎn)換成滿足另一個新接口的類時，可以使用類的適配器模式，創(chuàng)建一個新類，繼承原有的類，實(shí)現(xiàn)新的接口即可。

對象的適配器模式：當(dāng)希望將一個對象轉(zhuǎn)換成滿足另一個新接口的對象時，可以創(chuàng)建一個Wrapper類，持有原類的一個實(shí)例，在Wrapper類的方法中，調(diào)用實(shí)例的方法就行。

接口的適配器模式：當(dāng)不希望實(shí)現(xiàn)一個接口中所有的方法時，可以創(chuàng)建一個抽象類Wrapper，實(shí)現(xiàn)所有方法，我們寫別的類的時候，繼承抽象類即可。

7、裝飾模式（Decorator）

顧名思義，裝飾模式就是給一個對象增加一些新的功能，而且是動態(tài)的，要求裝飾對象和被裝飾對象實(shí)現(xiàn)同一個接口，裝飾對象持有被裝飾對象的實(shí)例，關(guān)系圖如下：

Source類是被裝飾類，Decorator類是一個裝飾類，可以為Source類動態(tài)的添加一些功能，代碼如下：

  1. public interface Sourceable {  
  2.     public void method();  
  3. }  
  1. public class Source implements Sourceable {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public void method() {  
  5.         System.out.println("the original method!");  
  6.     }  
  7. }  
  1. public class Decorator implements Sourceable {  
  2.   
  3.     private Sourceable source;  
  4.       
  5.     public Decorator(Sourceable source){  
  6.         super();  
  7.         this.source = source;  
  8.     }  
  9.     @Override  
  10.     public void method() {  
  11.         System.out.println("before decorator!");  
  12.         source.method();  
  13.         System.out.println("after decorator!");  
  14.     }  
  15. }  

測試類：

  1. public class DecoratorTest {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Sourceable source = new Source();  
  5.         Sourceable obj = new Decorator(source);  
  6.         obj.method();  
  7.     }  
  8. }  

輸出：

before decorator!
the original method!
after decorator!

裝飾器模式的應(yīng)用場景：

1、需要擴(kuò)展一個類的功能。

2、動態(tài)的為一個對象增加功能，而且還能動態(tài)撤銷。（繼承不能做到這一點(diǎn)，繼承的功能是靜態(tài)的，不能動態(tài)增刪。）

缺點(diǎn)：產(chǎn)生過多相似的對象，不易排錯！

8、代理模式（Proxy）

其實(shí)每個模式名稱就表明了該模式的作用，代理模式就是多一個代理類出來，替原對象進(jìn)行一些操作，比如我們在租房子的時候回去找中介，為什么呢？因?yàn)槟銓υ摰貐^(qū)房屋的信息掌握的不夠全面，希望找一個更熟悉的人去幫你做，此處的代理就是這個意思。再如我們有的時候打官司，我們需要請律師，因?yàn)槁蓭熢诜煞矫嬗袑ｉL，可以替我們進(jìn)行操作，表達(dá)我們的想法。先來看看關(guān)系圖：

 

根據(jù)上文的闡述，代理模式就比較容易的理解了，我們看下代碼：

  1. public interface Sourceable {  
  2.     public void method();  
  3. }  
  1. public class Source implements Sourceable {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public void method() {  
  5.         System.out.println("the original method!");  
  6.     }  
  7. }  
  1. public class Proxy implements Sourceable {  
  2.   
  3.     private Source source;  
  4.     public Proxy(){  
  5.         super();  
  6.         this.source = new Source();  
  7.     }  
  8.     @Override  
  9.     public void method() {  
  10.         before();  
  11.         source.method();  
  12.         atfer();  
  13.     }  
  14.     private void atfer() {  
  15.         System.out.println("after proxy!");  
  16.     }  
  17.     private void before() {  
  18.         System.out.println("before proxy!");  
  19.     }  
  20. }  

測試類：

  1. public class ProxyTest {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Sourceable source = new Proxy();  
  5.         source.method();  
  6.     }  
  7.   
  8. }  

輸出：

before proxy!
the original method!
after proxy!

代理模式的應(yīng)用場景：

如果已有的方法在使用的時候需要對原有的方法進(jìn)行改進(jìn)，此時有兩種辦法：

1、修改原有的方法來適應(yīng)。這樣違反了“對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉”的原則。

2、就是采用一個代理類調(diào)用原有的方法，且對產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行控制。這種方法就是代理模式。

使用代理模式，可以將功能劃分的更加清晰，有助于后期維護(hù)！

9、外觀模式（Facade）

外觀模式是為了解決類與類之家的依賴關(guān)系的，像spring一樣，可以將類和類之間的關(guān)系配置到配置文件中，而外觀模式就是將他們的關(guān)系放在一個Facade類中，降低了類類之間的耦合度，該模式中沒有涉及到接口，看下類圖：（我們以一個計(jì)算機(jī)的啟動過程為例）

我們先看下實(shí)現(xiàn)類：

  1. public class CPU {  
  2.       
  3.     public void startup(){  
  4.         System.out.println("cpu startup!");  
  5.     }  
  6.       
  7.     public void shutdown(){  
  8.         System.out.println("cpu shutdown!");  
  9.     }  
  10. }  
  1. public class Memory {  
  2.       
  3.     public void startup(){  
  4.         System.out.println("memory startup!");  
  5.     }  
  6.       
  7.     public void shutdown(){  
  8.         System.out.println("memory shutdown!");  
  9.     }  
  10. }  
  1. public class Disk {  
  2.       
  3.     public void startup(){  
  4.         System.out.println("disk startup!");  
  5.     }  
  6.       
  7.     public void shutdown(){  
  8.         System.out.println("disk shutdown!");  
  9.     }  
  10. }  
  1. public class Computer {  
  2.     private CPU cpu;  
  3.     private Memory memory;  
  4.     private Disk disk;  
  5.       
  6.     public Computer(){  
  7.         cpu = new CPU();  
  8.         memory = new Memory();  
  9.         disk = new Disk();  
  10.     }  
  11.       
  12.     public void startup(){  
  13.         System.out.println("start the computer!");  
  14.         cpu.startup();  
  15.         memory.startup();  
  16.         disk.startup();  
  17.         System.out.println("start computer finished!");  
  18.     }  
  19.       
  20.     public void shutdown(){  
  21.         System.out.println("begin to close the computer!");  
  22.         cpu.shutdown();  
  23.         memory.shutdown();  
  24.         disk.shutdown();  
  25.         System.out.println("computer closed!");  
  26.     }  
  27. }  

User類如下：

  1. public class User {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Computer computer = new Computer();  
  5.         computer.startup();  
  6.         computer.shutdown();  
  7.     }  
  8. }  

輸出：

start the computer!
cpu startup!
memory startup!
disk startup!
start computer finished!
begin to close the computer!
cpu shutdown!
memory shutdown!
disk shutdown!
computer closed!

如果我們沒有Computer類，那么，CPU、Memory、Disk他們之間將會相互持有實(shí)例，產(chǎn)生關(guān)系，這樣會造成嚴(yán)重的依賴，修改一個類，可能會帶來其他類的修改，這不是我們想要看到的，有了Computer類，他們之間的關(guān)系被放在了Computer類里，這樣就起到了解耦的作用，這，就是外觀模式！

10、橋接模式（Bridge）

橋接模式就是把事物和其具體實(shí)現(xiàn)分開，使他們可以各自獨(dú)立的變化。橋接的用意是：將抽象化與實(shí)現(xiàn)化解耦，使得二者可以獨(dú)立變化，像我們常用的JDBC橋DriverManager一樣，JDBC進(jìn)行連接數(shù)據(jù)庫的時候，在各個數(shù)據(jù)庫之間進(jìn)行切換，基本不需要動太多的代碼，甚至絲毫不用動，原因就是JDBC提供統(tǒng)一接口，每個數(shù)據(jù)庫提供各自的實(shí)現(xiàn)，用一個叫做數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的程序來橋接就行了。我們來看看關(guān)系圖：

實(shí)現(xiàn)代碼：

先定義接口：

  1. public interface Sourceable {  
  2.     public void method();  
  3. }  

分別定義兩個實(shí)現(xiàn)類：

  1. public class SourceSub1 implements Sourceable {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public void method() {  
  5.         System.out.println("this is the first sub!");  
  6.     }  
  7. }  
  1. public class SourceSub2 implements Sourceable {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public void method() {  
  5.         System.out.println("this is the second sub!");  
  6.     }  
  7. }  

定義一個橋，持有Sourceable的一個實(shí)例：

  1. public abstract class Bridge {  
  2.     private Sourceable source;  
  3.   
  4.     public void method(){  
  5.         source.method();  
  6.     }  
  7.       
  8.     public Sourceable getSource() {  
  9.         return source;  
  10.     }  
  11.   
  12.     public void setSource(Sourceable source) {  
  13.         this.source = source;  
  14.     }  
  15. }  
  1. public class MyBridge extends Bridge {  
  2.     public void method(){  
  3.         getSource().method();  
  4.     }  
  5. }  

測試類：

  1. public class BridgeTest {  
  2.       
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.           
  5.         Bridge bridge = new MyBridge();  
  6.           
  7.         /*調(diào)用第一個對象*/  
  8.         Sourceable source1 = new SourceSub1();  
  9.         bridge.setSource(source1);  
  10.         bridge.method();  
  11.           
  12.         /*調(diào)用第二個對象*/  
  13.         Sourceable source2 = new SourceSub2();  
  14.         bridge.setSource(source2);  
  15.         bridge.method();  
  16.     }  
  17. }  

output：

this is the first sub!
this is the second sub!

這樣，就通過對Bridge類的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)了對接口Sourceable的實(shí)現(xiàn)類SourceSub1和SourceSub2的調(diào)用。接下來我再畫個圖，大家就應(yīng)該明白了，因?yàn)檫@個圖是我們JDBC連接的原理，有數(shù)據(jù)庫學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的，一結(jié)合就都懂了。

11、組合模式（Composite）

組合模式有時又叫部分-整體模式在處理類似樹形結(jié)構(gòu)的問題時比較方便，看看關(guān)系圖：

直接來看代碼：

  1. public class TreeNode {  
  2.       
  3.     private String name;  
  4.     private TreeNode parent;  
  5.     private Vector<TreeNode> children = new Vector<TreeNode>();  
  6.       
  7.     public TreeNode(String name){  
  8.         this.name = name;  
  9.     }  
  10.   
  11.     public String getName() {  
  12.         return name;  
  13.     }  
  14.   
  15.     public void setName(String name) {  
  16.         this.name = name;  
  17.     }  
  18.   
  19.     public TreeNode getParent() {  
  20.         return parent;  
  21.     }  
  22.   
  23.     public void setParent(TreeNode parent) {  
  24.         this.parent = parent;  
  25.     }  
  26.       
  27.     //添加孩子節(jié)點(diǎn)  
  28.     public void add(TreeNode node){  
  29.         children.add(node);  
  30.     }  
  31.       
  32.     //刪除孩子節(jié)點(diǎn)  
  33.     public void remove(TreeNode node){  
  34.         children.remove(node);  
  35.     }  
  36.       
  37.     //取得孩子節(jié)點(diǎn)  
  38.     public Enumeration<TreeNode> getChildren(){  
  39.         return children.elements();  
  40.     }  
  41. }  
  1. public class Tree {  
  2.   
  3.     TreeNode root = null;  
  4.   
  5.     public Tree(String name) {  
  6.         root = new TreeNode(name);  
  7.     }  
  8.   
  9.     public static void main(String[] args) {  
  10.         Tree tree = new Tree("A");  
  11.         TreeNode nodeB = new TreeNode("B");  
  12.         TreeNode nodeC = new TreeNode("C");  
  13.           
  14.         nodeB.add(nodeC);  
  15.         tree.root.add(nodeB);  
  16.         System.out.println("build the tree finished!");  
  17.     }  
  18. }  

使用場景：將多個對象組合在一起進(jìn)行操作，常用于表示樹形結(jié)構(gòu)中，例如二叉樹，數(shù)等。

12、享元模式（Flyweight）

享元模式的主要目的是實(shí)現(xiàn)對象的共享，即共享池，當(dāng)系統(tǒng)中對象多的時候可以減少內(nèi)存的開銷，通常與工廠模式一起使用。

FlyWeightFactory負(fù)責(zé)創(chuàng)建和管理享元單元，當(dāng)一個客戶端請求時，工廠需要檢查當(dāng)前對象池中是否有符合條件的對象，如果有，就返回已經(jīng)存在的對象，如果沒有，則創(chuàng)建一個新對象，F(xiàn)lyWeight是超類。一提到共享池，我們很容易聯(lián)想到Java里面的JDBC連接池，想想每個連接的特點(diǎn)，我們不難總結(jié)出：適用于作共享的一些個對象，他們有一些共有的屬性，就拿數(shù)據(jù)庫連接池來說，url、driverClassName、username、password及dbname，這些屬性對于每個連接來說都是一樣的，所以就適合用享元模式來處理，建一個工廠類，將上述類似屬性作為內(nèi)部數(shù)據(jù)，其它的作為外部數(shù)據(jù)，在方法調(diào)用時，當(dāng)做參數(shù)傳進(jìn)來，這樣就節(jié)省了空間，減少了實(shí)例的數(shù)量。

看個例子：

看下數(shù)據(jù)庫連接池的代碼：

  1. public class ConnectionPool {  
  2.       
  3.     private Vector<Connection> pool;  
  4.       
  5.     /*公有屬性*/  
  6.     private String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";  
  7.     private String username = "root";  
  8.     private String password = "root";  
  9.     private String driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver";  
  10.   
  11.     private int poolSize = 100;  
  12.     private static ConnectionPool instance = null;  
  13.     Connection conn = null;  
  14.   
  15.     /*構(gòu)造方法，做一些初始化工作*/  
  16.     private ConnectionPool() {  
  17.         pool = new Vector<Connection>(poolSize);  
  18.   
  19.         for (int i = 0; i < poolSize; i++) {  
  20.             try {  
  21.                 Class.forName(driverClassName);  
  22.                 conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);  
  23.                 pool.add(conn);  
  24.             } catch (ClassNotFoundException e) {  
  25.                 e.printStackTrace();  
  26.             } catch (SQLException e) {  
  27.                 e.printStackTrace();  
  28.             }  
  29.         }  
  30.     }  
  31.   
  32.     /* 返回連接到連接池 */  
  33.     public synchronized void release() {  
  34.         pool.add(conn);  
  35.     }  
  36.   
  37.     /* 返回連接池中的一個數(shù)據(jù)庫連接 */  
  38.     public synchronized Connection getConnection() {  
  39.         if (pool.size() > 0) {  
  40.             Connection conn = pool.get(0);  
  41.             pool.remove(conn);  
  42.             return conn;  
  43.         } else {  
  44.             return null;  
  45.         }  
  46.     }  
  47. }  
通過連接池的管理，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫連接的共享，不需要每一次都重新創(chuàng)建連接，節(jié)省了數(shù)據(jù)庫重新創(chuàng)建的開銷，提升了系統(tǒng)的性能！本章講解了7種結(jié)構(gòu)型模式，因?yàn)槠膯栴}，剩下的11種行為型模式，

本章是關(guān)于設(shè)計(jì)模式的最后一講，會講到第三種設(shè)計(jì)模式——行為型模式，共11種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責(zé)任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態(tài)模式、訪問者模式、中介者模式、解釋器模式。這段時間一直在寫關(guān)于設(shè)計(jì)模式的東西，終于寫到一半了，寫博文是個很費(fèi)時間的東西，因?yàn)槲业脼樽x者負(fù)責(zé)，不論是圖還是代碼還是表述，都希望能盡量寫清楚，以便讀者理解，我想不論是我還是讀者，都希望看到高質(zhì)量的博文出來，從我本人出發(fā)，我會一直堅(jiān)持下去，不斷更新，源源動力來自于讀者朋友們的不斷支持，我會盡自己的努力，寫好每一篇文章！希望大家能不斷給出意見和建議，共同打造完美的博文！

 

 

先來張圖，看看這11中模式的關(guān)系：

第一類：通過父類與子類的關(guān)系進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。第二類：兩個類之間。第三類：類的狀態(tài)。第四類：通過中間類

13、策略模式（strategy）

策略模式定義了一系列算法，并將每個算法封裝起來，使他們可以相互替換，且算法的變化不會影響到使用算法的客戶。需要設(shè)計(jì)一個接口，為一系列實(shí)現(xiàn)類提供統(tǒng)一的方法，多個實(shí)現(xiàn)類實(shí)現(xiàn)該接口，設(shè)計(jì)一個抽象類（可有可無，屬于輔助類），提供輔助函數(shù)，關(guān)系圖如下：

圖中ICalculator提供同意的方法，
AbstractCalculator是輔助類，提供輔助方法，接下來，依次實(shí)現(xiàn)下每個類：

首先統(tǒng)一接口：

  1. public interface ICalculator {  
  2.     public int calculate(String exp);  
  3. }  

輔助類：

  1. public abstract class AbstractCalculator {  
  2.       
  3.     public int[] split(String exp,String opt){  
  4.         String array[] = exp.split(opt);  
  5.         int arrayInt[] = new int[2];  
  6.         arrayInt[0] = Integer.parseInt(array[0]);  
  7.         arrayInt[1] = Integer.parseInt(array[1]);  
  8.         return arrayInt;  
  9.     }  
  10. }  

三個實(shí)現(xiàn)類：

  1. public class Plus extends AbstractCalculator implements ICalculator {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public int calculate(String exp) {  
  5.         int arrayInt[] = split(exp,"\\+");  
  6.         return arrayInt[0]+arrayInt[1];  
  7.     }  
  8. }  
  1. public class Minus extends AbstractCalculator implements ICalculator {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public int calculate(String exp) {  
  5.         int arrayInt[] = split(exp,"-");  
  6.         return arrayInt[0]-arrayInt[1];  
  7.     }  
  8.   
  9. }  
  1. public class Multiply extends AbstractCalculator implements ICalculator {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public int calculate(String exp) {  
  5.         int arrayInt[] = split(exp,"\\*");  
  6.         return arrayInt[0]*arrayInt[1];  
  7.     }  
  8. }  

簡單的測試類：

  1. public class StrategyTest {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         String exp = "2+8";  
  5.         ICalculator cal = new Plus();  
  6.         int result = cal.calculate(exp);  
  7.         System.out.println(result);  
  8.     }  
  9. }  

輸出：10

策略模式的決定權(quán)在用戶，系統(tǒng)本身提供不同算法的實(shí)現(xiàn)，新增或者刪除算法，對各種算法做封裝。因此，策略模式多用在算法決策系統(tǒng)中，外部用戶只需要決定用哪個算法即可。

14、模板方法模式（Template Method）

解釋一下模板方法模式，就是指：一個抽象類中，有一個主方法，再定義1...n個方法，可以是抽象的，也可以是實(shí)際的方法，定義一個類，繼承該抽象類，重寫抽象方法，通過調(diào)用抽象類，實(shí)現(xiàn)對子類的調(diào)用，先看個關(guān)系圖：

就是在AbstractCalculator類中定義一個主方法calculate，calculate()調(diào)用spilt()等，Plus和Minus分別繼承AbstractCalculator類，通過對AbstractCalculator的調(diào)用實(shí)現(xiàn)對子類的調(diào)用，看下面的例子：

  1. public abstract class AbstractCalculator {  
  2.       
  3.     /*主方法，實(shí)現(xiàn)對本類其它方法的調(diào)用*/  
  4.     public final int calculate(String exp,String opt){  
  5.         int array[] = split(exp,opt);  
  6.         return calculate(array[0],array[1]);  
  7.     }  
  8.       
  9.     /*被子類重寫的方法*/  
  10.     abstract public int calculate(int num1,int num2);  
  11.       
  12.     public int[] split(String exp,String opt){  
  13.         String array[] = exp.split(opt);  
  14.         int arrayInt[] = new int[2];  
  15.         arrayInt[0] = Integer.parseInt(array[0]);  
  16.         arrayInt[1] = Integer.parseInt(array[1]);  
  17.         return arrayInt;  
  18.     }  
  19. }  
  1. public class Plus extends AbstractCalculator {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public int calculate(int num1,int num2) {  
  5.         return num1 + num2;  
  6.     }  
  7. }  

測試類：

  1. public class StrategyTest {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         String exp = "8+8";  
  5.         AbstractCalculator cal = new Plus();  
  6.         int result = cal.calculate(exp, "\\+");  
  7.         System.out.println(result);  
  8.     }  
  9. }  

我跟蹤下這個小程序的執(zhí)行過程：首先將exp和"\\+"做參數(shù)，調(diào)用AbstractCalculator類里的calculate(String,String)方法，在calculate(String,String)里調(diào)用同類的split()，之后再調(diào)用calculate(int ,int)方法，從這個方法進(jìn)入到子類中，執(zhí)行完return num1 + num2后，將值返回到AbstractCalculator類，賦給result，打印出來。正好驗(yàn)證了我們開頭的思路。

15、觀察者模式（Observer）

包括這個模式在內(nèi)的接下來的四個模式，都是類和類之間的關(guān)系，不涉及到繼承，學(xué)的時候應(yīng)該 記得歸納，記得本文最開始的那個圖。觀察者模式很好理解，類似于郵件訂閱和RSS訂閱，當(dāng)我們?yōu)g覽一些博客或wiki時，經(jīng)常會看到RSS圖標(biāo)，就這的意思是，當(dāng)你訂閱了該文章，如果后續(xù)有更新，會及時通知你。其實(shí)，簡單來講就一句話：當(dāng)一個對象變化時，其它依賴該對象的對象都會收到通知，并且隨著變化！對象之間是一種一對多的關(guān)系。先來看看關(guān)系圖：

我解釋下這些類的作用：MySubject類就是我們的主對象，Observer1和Observer2是依賴于MySubject的對象，當(dāng)MySubject變化時，Observer1和Observer2必然變化。AbstractSubject類中定義著需要監(jiān)控的對象列表，可以對其進(jìn)行修改：增加或刪除被監(jiān)控對象，且當(dāng)MySubject變化時，負(fù)責(zé)通知在列表內(nèi)存在的對象。我們看實(shí)現(xiàn)代碼：

一個Observer接口：

  1. public interface Observer {  
  2.     public void update();  
  3. }  

兩個實(shí)現(xiàn)類：

  1. public class Observer1 implements Observer {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public void update() {  
  5.         System.out.println("observer1 has received!");  
  6.     }  
  7. }  
  1. public class Observer2 implements Observer {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public void update() {  
  5.         System.out.println("observer2 has received!");  
  6.     }  
  7.   
  8. }  

Subject接口及實(shí)現(xiàn)類：

  1. public interface Subject {  
  2.       
  3.     /*增加觀察者*/  
  4.     public void add(Observer observer);  
  5.       
  6.     /*刪除觀察者*/  
  7.     public void del(Observer observer);  
  8.       
  9.     /*通知所有的觀察者*/  
  10.     public void notifyObservers();  
  11.       
  12.     /*自身的操作*/  
  13.     public void operation();  
  14. }  
  1. public abstract class AbstractSubject implements Subject {  
  2.   
  3.     private Vector<Observer> vector = new Vector<Observer>();  
  4.     @Override  
  5.     public void add(Observer observer) {  
  6.         vector.add(observer);  
  7.     }  
  8.   
  9.     @Override  
  10.     public void del(Observer observer) {  
  11.         vector.remove(observer);  
  12.     }  
  13.   
  14.     @Override  
  15.     public void notifyObservers() {  
  16.         Enumeration<Observer> enumo = vector.elements();  
  17.         while(enumo.hasMoreElements()){  
  18.             enumo.nextElement().update();  
  19.         }  
  20.     }  
  21. }  
  1. public class MySubject extends AbstractSubject {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public void operation() {  
  5.         System.out.println("update self!");  
  6.         notifyObservers();  
  7.     }  
  8.   
  9. }  


測試類：

  1. public class ObserverTest {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Subject sub = new MySubject();  
  5.         sub.add(new Observer1());  
  6.         sub.add(new Observer2());  
  7.           
  8.         sub.operation();  
  9.     }  
  10.   
  11. }  

輸出：

update self!
observer1 has received!
observer2 has received!

 這些東西，其實(shí)不難，只是有些抽象，不太容易整體理解，建議讀者：根據(jù)關(guān)系圖，新建項(xiàng)目，自己寫代碼（或者參考我的代碼）,按照總體思路走一遍，這樣才能體會它的思想，理解起來容易！ 

16、迭代子模式（Iterator）

顧名思義，迭代器模式就是順序訪問聚集中的對象，一般來說，集合中非常常見，如果對集合類比較熟悉的話，理解本模式會十分輕松。這句話包含兩層意思：一是需要遍歷的對象，即聚集對象，二是迭代器對象，用于對聚集對象進(jìn)行遍歷訪問。我們看下關(guān)系圖：

 

這個思路和我們常用的一模一樣，MyCollection中定義了集合的一些操作，MyIterator中定義了一系列迭代操作，且持有Collection實(shí)例，我們來看看實(shí)現(xiàn)代碼：

兩個接口：

  1. public interface Collection {  
  2.       
  3.     public Iterator iterator();  
  4.       
  5.     /*取得集合元素*/  
  6.     public Object get(int i);  
  7.       
  8.     /*取得集合大小*/  
  9.     public int size();  
  10. }  
  1. public interface Iterator {  
  2.     //前移  
  3.     public Object previous();  
  4.       
  5.     //后移  
  6.     public Object next();  
  7.     public boolean hasNext();  
  8.       
  9.     //取得第一個元素  
  10.     public Object first();  
  11. }  

兩個實(shí)現(xiàn)：

  1. public class MyCollection implements Collection {  
  2.   
  3.     public String string[] = {"A","B","C","D","E"};  
  4.     @Override  
  5.     public Iterator iterator() {  
  6.         return new MyIterator(this);  
  7.     }  
  8.   
  9.     @Override  
  10.     public Object get(int i) {  
  11.         return string[i];  
  12.     }  
  13.   
  14.     @Override  
  15.     public int size() {  
  16.         return string.length;  
  17.     }  
  18. }  
  1. public class MyIterator implements Iterator {  
  2.   
  3.     private Collection collection;  
  4.     private int pos = -1;  
  5.       
  6.     public MyIterator(Collection collection){  
  7.         this.collection = collection;  
  8.     }  
  9.       
  10.     @Override  
  11.     public Object previous() {  
  12.         if(pos > 0){  
  13.             pos--;  
  14.         }  
  15.         return collection.get(pos);  
  16.     }  
  17.   
  18.     @Override  
  19.     public Object next() {  
  20.         if(pos<collection.size()-1){  
  21.             pos++;  
  22.         }  
  23.         return collection.get(pos);  
  24.     }  
  25.   
  26.     @Override  
  27.     public boolean hasNext() {  
  28.         if(pos<collection.size()-1){  
  29.             return true;  
  30.         }else{  
  31.             return false;  
  32.         }  
  33.     }  
  34.   
  35.     @Override  
  36.     public Object first() {  
  37.         pos = 0;  
  38.         return collection.get(pos);  
  39.     }  
  40.   
  41. }  

測試類：

  1. public class Test {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Collection collection = new MyCollection();  
  5.         Iterator it = collection.iterator();  
  6.           
  7.         while(it.hasNext()){  
  8.             System.out.println(it.next());  
  9.         }  
  10.     }  
  11. }  

輸出：A B C D E

此處我們貌似模擬了一個集合類的過程，感覺是不是很爽？其實(shí)JDK中各個類也都是這些基本的東西，加一些設(shè)計(jì)模式，再加一些優(yōu)化放到一起的，只要我們把這些東西學(xué)會了，掌握好了，我們也可以寫出自己的集合類，甚至框架！

17、責(zé)任鏈模式（Chain of Responsibility）
接下來我們將要談?wù)勜?zé)任鏈模式，有多個對象，每個對象持有對下一個對象的引用，這樣就會形成一條鏈，請求在這條鏈上傳遞，直到某一對象決定處理該請求。但是發(fā)出者并不清楚到底最終那個對象會處理該請求，所以，責(zé)任鏈模式可以實(shí)現(xiàn)，在隱瞞客戶端的情況下，對系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)的調(diào)整。先看看關(guān)系圖：

 

 

Abstracthandler類提供了get和set方法，方便MyHandle類設(shè)置和修改引用對象，MyHandle類是核心，實(shí)例化后生成一系列相互持有的對象，構(gòu)成一條鏈。

  1. public interface Handler {  
  2.     public void operator();  
  3. }  
  1. public abstract class AbstractHandler {  
  2.       
  3.     private Handler handler;  
  4.   
  5.     public Handler getHandler() {  
  6.         return handler;  
  7.     }  
  8.   
  9.     public void setHandler(Handler handler) {  
  10.         this.handler = handler;  
  11.     }  
  12.       
  13. }  
  1. public class MyHandler extends AbstractHandler implements Handler {  
  2.   
  3.     private String name;  
  4.   
  5.     public MyHandler(String name) {  
  6.         this.name = name;  
  7.     }  
  8.   
  9.     @Override  
  10.     public void operator() {  
  11.         System.out.println(name+"deal!");  
  12.         if(getHandler()!=null){  
  13.             getHandler().operator();  
  14.         }  
  15.     }  
  16. }  
  1. public class Test {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         MyHandler h1 = new MyHandler("h1");  
  5.         MyHandler h2 = new MyHandler("h2");  
  6.         MyHandler h3 = new MyHandler("h3");  
  7.   
  8.         h1.setHandler(h2);  
  9.         h2.setHandler(h3);  
  10.   
  11.         h1.operator();  
  12.     }  
  13. }  

輸出：

h1deal!
h2deal!
h3deal!

此處強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)就是，鏈接上的請求可以是一條鏈，可以是一個樹，還可以是一個環(huán)，模式本身不約束這個，需要我們自己去實(shí)現(xiàn)，同時，在一個時刻，命令只允許由一個對象傳給另一個對象，而不允許傳給多個對象。

 18、命令模式（Command）

命令模式很好理解，舉個例子，司令員下令讓士兵去干件事情，從整個事情的角度來考慮，司令員的作用是，發(fā)出口令，口令經(jīng)過傳遞，傳到了士兵耳朵里，士兵去執(zhí)行。這個過程好在，三者相互解耦，任何一方都不用去依賴其他人，只需要做好自己的事兒就行，司令員要的是結(jié)果，不會去關(guān)注到底士兵是怎么實(shí)現(xiàn)的。我們看看關(guān)系圖：

Invoker是調(diào)用者（司令員），Receiver是被調(diào)用者（士兵），MyCommand是命令，實(shí)現(xiàn)了Command接口，持有接收對象，看實(shí)現(xiàn)代碼：

  1. public interface Command {  
  2.     public void exe();  
  3. }  
  1. public class MyCommand implements Command {  
  2.   
  3.     private Receiver receiver;  
  4.       
  5.     public MyCommand(Receiver receiver) {  
  6.         this.receiver = receiver;  
  7.     }  
  8.   
  9.     @Override  
  10.     public void exe() {  
  11.         receiver.action();  
  12.     }  
  13. }  
  1. public class Receiver {  
  2.     public void action(){  
  3.         System.out.println("command received!");  
  4.     }  
  5. }  
  1. public class Invoker {  
  2.       
  3.     private Command command;  
  4.       
  5.     public Invoker(Command command) {  
  6.         this.command = command;  
  7.     }  
  8.   
  9.     public void action(){  
  10.         command.exe();  
  11.     }  
  12. }  
  1. public class Test {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Receiver receiver = new Receiver();  
  5.         Command cmd = new MyCommand(receiver);  
  6.         Invoker invoker = new Invoker(cmd);  
  7.         invoker.action();  
  8.     }  
  9. }  

輸出：command received!

這個很哈理解，命令模式的目的就是達(dá)到命令的發(fā)出者和執(zhí)行者之間解耦，實(shí)現(xiàn)請求和執(zhí)行分開，熟悉Struts的同學(xué)應(yīng)該知道，Struts其實(shí)就是一種將請求和呈現(xiàn)分離的技術(shù)，其中必然涉及命令模式的思想！

其實(shí)每個設(shè)計(jì)模式都是很重要的一種思想，看上去很熟，其實(shí)是因?yàn)槲覀冊趯W(xué)到的東西中都有涉及，盡管有時我們并不知道，其實(shí)在Java本身的設(shè)計(jì)之中處處都有體現(xiàn)，像AWT、JDBC、集合類、IO管道或者是Web框架，里面設(shè)計(jì)模式無處不在。因?yàn)槲覀兤邢蓿茈y講每一個設(shè)計(jì)模式都講的很詳細(xì)，不過我會盡我所能，盡量在有限的空間和篇幅內(nèi)，把意思寫清楚了，更好讓大家明白。本章不出意外的話，應(yīng)該是設(shè)計(jì)模式最后一講了，首先還是上一下上篇開頭的那個圖：

本章講講第三類和第四類。

19、備忘錄模式（Memento）

主要目的是保存一個對象的某個狀態(tài)，以便在適當(dāng)?shù)臅r候恢復(fù)對象，個人覺得叫備份模式更形象些，通俗的講下：假設(shè)有原始類A，A中有各種屬性，A可以決定需要備份的屬性，備忘錄類B是用來存儲A的一些內(nèi)部狀態(tài)，類C呢，就是一個用來存儲備忘錄的，且只能存儲，不能修改等操作。做個圖來分析一下：

Original類是原始類，里面有需要保存的屬性value及創(chuàng)建一個備忘錄類，用來保存value值。Memento類是備忘錄類，Storage類是存儲備忘錄的類，持有Memento類的實(shí)例，該模式很好理解。直接看源碼：

  1. public class Original {  
  2.       
  3.     private String value;  
  4.       
  5.     public String getValue() {  
  6.         return value;  
  7.     }  
  8.   
  9.     public void setValue(String value) {  
  10.         this.value = value;  
  11.     }  
  12.   
  13.     public Original(String value) {  
  14.         this.value = value;  
  15.     }  
  16.   
  17.     public Memento createMemento(){  
  18.         return new Memento(value);  
  19.     }  
  20.       
  21.     public void restoreMemento(Memento memento){  
  22.         this.value = memento.getValue();  
  23.     }  
  24. }  
  1. public class Memento {  
  2.       
  3.     private String value;  
  4.   
  5.     public Memento(String value) {  
  6.         this.value = value;  
  7.     }  
  8.   
  9.     public String getValue() {  
  10.         return value;  
  11.     }  
  12.   
  13.     public void setValue(String value) {  
  14.         this.value = value;  
  15.     }  
  16. }  
  1. public class Storage {  
  2.       
  3.     private Memento memento;  
  4.       
  5.     public Storage(Memento memento) {  
  6.         this.memento = memento;  
  7.     }  
  8.   
  9.     public Memento getMemento() {  
  10.         return memento;  
  11.     }  
  12.   
  13.     public void setMemento(Memento memento) {  
  14.         this.memento = memento;  
  15.     }  
  16. }  

測試類：

  1. public class Test {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.           
  5.         // 創(chuàng)建原始類  
  6.         Original origi = new Original("egg");  
  7.   
  8.         // 創(chuàng)建備忘錄  
  9.         Storage storage = new Storage(origi.createMemento());  
  10.   
  11.         // 修改原始類的狀態(tài)  
  12.         System.out.println("初始化狀態(tài)為：" + origi.getValue());  
  13.         origi.setValue("niu");  
  14.         System.out.println("修改后的狀態(tài)為：" + origi.getValue());  
  15.   
  16.         // 回復(fù)原始類的狀態(tài)  
  17.         origi.restoreMemento(storage.getMemento());  
  18.         System.out.println("恢復(fù)后的狀態(tài)為：" + origi.getValue());  
  19.     }  
  20. }  

輸出：

初始化狀態(tài)為：egg
修改后的狀態(tài)為：niu
恢復(fù)后的狀態(tài)為：egg

簡單描述下：新建原始類時，value被初始化為egg，后經(jīng)過修改，將value的值置為niu，最后倒數(shù)第二行進(jìn)行恢復(fù)狀態(tài)，結(jié)果成功恢復(fù)了。其實(shí)我覺得這個模式叫“備份-恢復(fù)”模式最形象。

20、狀態(tài)模式（State）

核心思想就是：當(dāng)對象的狀態(tài)改變時，同時改變其行為，很好理解！就拿QQ來說，有幾種狀態(tài)，在線、隱身、忙碌等，每個狀態(tài)對應(yīng)不同的操作，而且你的好友也能看到你的狀態(tài)，所以，狀態(tài)模式就兩點(diǎn)：1、可以通過改變狀態(tài)來獲得不同的行為。2、你的好友能同時看到你的變化。看圖：

State類是個狀態(tài)類，Context類可以實(shí)現(xiàn)切換，我們來看看代碼：

 

  1. package com.xtfggef.dp.state;  
  2.   
  3. /** 
  4.  * 狀態(tài)類的核心類 
  5.  * 2012-12-1 
  6.  * @author erqing 
  7.  * 
  8.  */  
  9. public class State {  
  10.       
  11.     private String value;  
  12.       
  13.     public String getValue() {  
  14.         return value;  
  15.     }  
  16.   
  17.     public void setValue(String value) {  
  18.         this.value = value;  
  19.     }  
  20.   
  21.     public void method1(){  
  22.         System.out.println("execute the first opt!");  
  23.     }  
  24.       
  25.     public void method2(){  
  26.         System.out.println("execute the second opt!");  
  27.     }  
  28. }  
  1. package com.xtfggef.dp.state;  
  2.   
  3. /** 
  4.  * 狀態(tài)模式的切換類   2012-12-1 
  5.  * @author erqing 
  6.  *  
  7.  */  
  8. public class Context {  
  9.   
  10.     private State state;  
  11.   
  12.     public Context(State state) {  
  13.         this.state = state;  
  14.     }  
  15.   
  16.     public State getState() {  
  17.         return state;  
  18.     }  
  19.   
  20.     public void setState(State state) {  
  21.         this.state = state;  
  22.     }  
  23.   
  24.     public void method() {  
  25.         if (state.getValue().equals("state1")) {  
  26.             state.method1();  
  27.         } else if (state.getValue().equals("state2")) {  
  28.             state.method2();  
  29.         }  
  30.     }  
  31. }  
測試類：

 

 

  1. public class Test {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.           
  5.         State state = new State();  
  6.         Context context = new Context(state);  
  7.           
  8.         //設(shè)置第一種狀態(tài)  
  9.         state.setValue("state1");  
  10.         context.method();  
  11.           
  12.         //設(shè)置第二種狀態(tài)  
  13.         state.setValue("state2");  
  14.         context.method();  
  15.     }  
  16. }  
輸出：

 

execute the first opt!
execute the second opt!

根據(jù)這個特性，狀態(tài)模式在日常開發(fā)中用的挺多的，尤其是做網(wǎng)站的時候，我們有時希望根據(jù)對象的某一屬性，區(qū)別開他們的一些功能，比如說簡單的權(quán)限控制等。
21、訪問者模式（Visitor）

訪問者模式把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和作用于結(jié)構(gòu)上的操作解耦合，使得操作集合可相對自由地演化。訪問者模式適用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定算法又易變化的系統(tǒng)。因?yàn)樵L問者模式使得算法操作增加變得容易。若系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對象易于變化，經(jīng)常有新的數(shù)據(jù)對象增加進(jìn)來，則不適合使用訪問者模式。訪問者模式的優(yōu)點(diǎn)是增加操作很容易，因?yàn)樵黾硬僮饕馕吨黾有碌脑L問者。訪問者模式將有關(guān)行為集中到一個訪問者對象中，其改變不影響系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其缺點(diǎn)就是增加新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)很困難。—— From 百科

簡單來說，訪問者模式就是一種分離對象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與行為的方法，通過這種分離，可達(dá)到為一個被訪問者動態(tài)添加新的操作而無需做其它的修改的效果。

來看看我自己寫的demo。場景：銀行柜臺提供的服務(wù)和來辦業(yè)務(wù)的人。把銀行的服務(wù)和業(yè)務(wù)的辦理解耦了。缺點(diǎn)：如果銀行要修改底層業(yè)務(wù)接口，所有繼承接口的類都需要作出修改。不過java8的新特性接口默認(rèn)方法可以解決這個問題，或者java8之前可以通過接口的適配器模式來解決這個問題

復(fù)制代碼
public class VisitorDemo {
    // 銀行柜臺服務(wù)，以后銀行要新增業(yè)務(wù)，只需要新增一個類實(shí)現(xiàn)這個接口就可以了。
    interface Service {

        public void accept(Visitor visitor);
    }

    // 來辦業(yè)務(wù)的人，里面可以加上權(quán)限控制等等
    static class Visitor {

        public void process(Service service) {
            // 基本業(yè)務(wù)
            System.out.println("基本業(yè)務(wù)");
        }

        public void process(Saving service) {
            // 存款
            System.out.println("存款");
        }

        public void process(Draw service) {
            // 提款
            System.out.println("提款");
        }

        public void process(Fund service) {
            System.out.println("基金");
            // 基金
        }

    }

    static class Saving implements Service {

        public void accept(Visitor visitor) {
            visitor.process(this);

        }
    }

    static class Draw implements Service {

        public void accept(Visitor visitor) {
            visitor.process(this);

        }
    }

    static class Fund implements Service {

        public void accept(Visitor visitor) {
            visitor.process(this);

        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Service saving = new Saving();
        Service fund = new Fund();
        Service draw = new Draw();
        Visitor visitor = new Visitor();
        Visitor guweiwei = new Visitor();
        fund.accept(guweiwei);
        saving.accept(visitor);
        fund.accept(visitor);
        draw.accept(visitor);
    }
}
復(fù)制代碼
測試：
復(fù)制代碼
    public static void main(String[] args) {
        Service saving = new Saving();
        Service fund = new Fund();
        Service draw = new Draw();
        Visitor visitor = new Visitor();
        Visitor guweiwei =new Visitor();
        fund.accept(guweiwei);
        saving.accept(visitor);
        fund.accept(visitor);
        draw.accept(visitor);
    }
復(fù)制代碼
輸出：

基金
存款
基金
提款

 

該模式適用場景：如果我們想為一個現(xiàn)有的類增加新功能，不得不考慮幾個事情：1、新功能會不會與現(xiàn)有功能出現(xiàn)兼容性問題？2、以后會不會再需要添加？3、如果類不允許修改代碼怎么辦？面對這些問題，最好的解決方法就是使用訪問者模式，訪問者模式適用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的系統(tǒng)，把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法解耦，
22、中介者模式（Mediator）

中介者模式也是用來降低類類之間的耦合的，因?yàn)槿绻愵愔g有依賴關(guān)系的話，不利于功能的拓展和維護(hù)，因?yàn)橹灰薷囊粋€對象，其它關(guān)聯(lián)的對象都得進(jìn)行修改。如果使用中介者模式，只需關(guān)心和Mediator類的關(guān)系，具體類類之間的關(guān)系及調(diào)度交給Mediator就行，這有點(diǎn)像spring容器的作用。先看看圖：

User類統(tǒng)一接口，User1和User2分別是不同的對象，二者之間有關(guān)聯(lián)，如果不采用中介者模式，則需要二者相互持有引用，這樣二者的耦合度很高，為了解耦，引入了Mediator類，提供統(tǒng)一接口，MyMediator為其實(shí)現(xiàn)類，里面持有User1和User2的實(shí)例，用來實(shí)現(xiàn)對User1和User2的控制。這樣User1和User2兩個對象相互獨(dú)立，他們只需要保持好和Mediator之間的關(guān)系就行，剩下的全由MyMediator類來維護(hù)！基本實(shí)現(xiàn)：

 

  1. public interface Mediator {  
  2.     public void createMediator();  
  3.     public void workAll();  
  4. }  
  1. public class MyMediator implements Mediator {  
  2.   
  3.     private User user1;  
  4.     private User user2;  
  5.       
  6.     public User getUser1() {  
  7.         return user1;  
  8.     }  
  9.   
  10.     public User getUser2() {  
  11.         return user2;  
  12.     }  
  13.   
  14.     @Override  
  15.     public void createMediator() {  
  16.         user1 = new User1(this);  
  17.         user2 = new User2(this);  
  18.     }  
  19.   
  20.     @Override  
  21.     public void workAll() {  
  22.         user1.work();  
  23.         user2.work();  
  24.     }  
  25. }  
  1. public abstract class User {  
  2.       
  3.     private Mediator mediator;  
  4.       
  5.     public Mediator getMediator(){  
  6.         return mediator;  
  7.     }  
  8.       
  9.     public User(Mediator mediator) {  
  10.         this.mediator = mediator;  
  11.     }  
  12.   
  13.     public abstract void work();  
  14. }  
  1. public class User1 extends User {  
  2.   
  3.     public User1(Mediator mediator){  
  4.         super(mediator);  
  5.     }  
  6.       
  7.     @Override  
  8.     public void work() {  
  9.         System.out.println("user1 exe!");  
  10.     }  
  11. }  
  1. public class User2 extends User {  
  2.   
  3.     public User2(Mediator mediator){  
  4.         super(mediator);  
  5.     }  
  6.       
  7.     @Override  
  8.     public void work() {  
  9.         System.out.println("user2 exe!");  
  10.     }  
  11. }  
測試類：

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. public class Test {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         Mediator mediator = new MyMediator();  
  5.         mediator.createMediator();  
  6.         mediator.workAll();  
  7.     }  
  8. }  
輸出：

 

 

 

 

 

 

 

user1 exe!
user2 exe!
23、解釋器模式（Interpreter）
解釋器模式是我們暫時的最后一講，一般主要應(yīng)用在OOP開發(fā)中的編譯器的開發(fā)中，所以適用面比較窄。

Context類是一個上下文環(huán)境類，Plus和Minus分別是用來計(jì)算的實(shí)現(xiàn)，代碼如下：

 

  1. public interface Expression {  
  2.     public int interpret(Context context);  
  3. }  
  1. public class Plus implements Expression {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public int interpret(Context context) {  
  5.         return context.getNum1()+context.getNum2();  
  6.     }  
  7. }  
  1. public class Minus implements Expression {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public int interpret(Context context) {  
  5.         return context.getNum1()-context.getNum2();  
  6.     }  
  7. }  
  1. public class Context {  
  2.       
  3.     private int num1;  
  4.     private int num2;  
  5.       
  6.     public Context(int num1, int num2) {  
  7.         this.num1 = num1;  
  8.         this.num2 = num2;  
  9.     }  
  10.       
  11.     public int getNum1() {  
  12.         return num1;  
  13.     }  
  14.     public void setNum1(int num1) {  
  15.         this.num1 = num1;  
  16.     }  
  17.     public int getNum2() {  
  18.         return num2;  
  19.     }  
  20.     public void setNum2(int num2) {  
  21.         this.num2 = num2;  
  22.     }  
  23.       
  24.       
  25. }  
  1. public class Test {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.   
  5.         // 計(jì)算9+2-8的值  
  6.         int result = new Minus().interpret((new Context(new Plus()  
  7.                 .interpret(new Context(9, 2)), 8)));  
  8.         System.out.println(result);  
  9.     }  
  10. }  
最后輸出正確的結(jié)果：3。  

 基本就這樣，解釋器模式用來做各種各樣的解釋器，如正則表達(dá)式等的解釋器等等！
設(shè)計(jì)模式基本就這么大概講完了，總體感覺有點(diǎn)簡略，的確，這么點(diǎn)兒篇幅，不足以對整個23種設(shè)計(jì)模式做全面的闡述，此處讀者可將它作為一個理論基礎(chǔ)去學(xué)習(xí)，通過這四篇博文，先基本有個概念，雖然我講的有些簡單，但基本都能說明問題及他們的特點(diǎn)，如果對哪一個感興趣，可以繼續(xù)深入研究！同時我也會不斷更新，盡量補(bǔ)全遺

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