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个人理解设计模式
设计模式有很多...
一. 工厂模式
工厂方法
抽象类(或接口):
public abstract class Window { public abstract void func(); }
实现类:
public class WindowBig extends Window { public void func() { System.out.println("This is Big Window !"); } }
public class WindowSmall extends Window { public void func() { System.out.println("This is Small Window !"); } }
工厂类:
public class Factory { public Window CreateWindow(String type) { if (type.equals("Big")) { return new WindowBig(); } else if (type.equals("Small")) { return new WindowSmall(); } else { return new WindowBig(); } } // The Main function only for our test public static void main(String[] args) { Factory myFactory = new Factory(); Window myBigWindow = myFactory.CreateWindow("Big"); myBigWindow.func(); Window mySmallWindow = myFactory.CreateWindow("Small"); mySmallWindow.func(); } }
抽象工厂:
沿用上面工厂方法的 抽象类以及实现类。
抽象工厂接口:
public interface IFactory { Window CreateWindow (Window window); }
抽象工厂的实现类:
public class Factory implements IFactory { public Window CreateWindow (Window window) { return window; } // The Main function only for our test public static void main(String[] args) { IFactory myFactory = new Factory(); Window windowBig = new WindowBig(); Window myBigWindow = myFactory.CreateWindow(windowBig); myBigWindow.func(); Window windowSmall = new WindowSmall(); Window mySmallWindow = myFactory.CreateWindow(windowSmall); mySmallWindow.func(); } }
抽象工厂总结:
抽象工厂:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。
二. Prototype
①为了获取对象的一份拷贝,我们可以利用Object类的clone()方法。
②在派生类中覆盖基类的clone()方法,并声明为public。
③在派生类的clone()方法中,调用super.clone()。
④在派生类中实现Cloneable接口。
优点:可以节省大量的接口实现类的编写。采用工厂模式的话,如果分别为用户指定的每种场合都提供一个用户接口工厂类,将会为我们带来繁重的工作量。未来避免用户接口工厂类不断增加,可以考虑使用Prototype模式。
缺点:Java中的原型方法不允许新对象拥有与父对象不同的方法。这时候,在使用原型方法之前,需要仔细考虑原型方法的利弊,甚至要试一下Prototype模式是否满足需求。
三. Builder模式(建造者模式)
将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示.
四. Singleton(单例模式)
形式一:
public class Singleton { private Singleton() { } // 在自己内部定义自己一个实例,是不是很奇怪? // 注意这是private 只供内部调用 private static Singleton instance = new Singleton(); // 这里提供了一个供外部访问本class的静态方法,可以直接访问 public static Singleton getInstance() { return instance; } }
形式二:
public class Singleton { private static Singleton instance = null; public static synchronized Singleton getInstance() { // 这个方法比上面有所改进,不用每次都进行生成对象,只是第一次 // 使用时生成实例,提高了效率! if (instance == null) instance = new Singleton(); return instance; } }
上面第二中形式是lazy initialization,也就是说第一次调用时初始Singleton,以后就不用再生成了。
注意到lazy initialization形式中的synchronized,这个synchronized很重要,如果没有synchronized,那么使用getInstance()是有可能得到多个Singleton实例。关于lazy initialization的Singleton有很多涉及double-checked locking (DCL)的讨论,有兴趣者进一步研究。
五. Facade(外观)
为子系统中的一组接口提供一个一致的界面.
用自己的话来讲,就是对模块组件进行封装(提取重复的代码,工具类)。
六. 动态代理
接口:
public interface IHello { void sayHello(String name); void sayGoogBye(String name); }
实现类:
public class Hello implements IHello { public void sayHello(String name) { System.out.println("Hello " + name); } public void sayGoogBye(String name) { System.out.println(name + " GoodBye!"); } }
写一个代理类.让这个类去实现java.lang.reflect.InvocationHandler接口
import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; public class DynaProxyHello implements InvocationHandler { private Object delegate; public Object bind(Object delegate) { this.delegate = delegate; return Proxy.newProxyInstance( this.delegate.getClass().getClassLoader(), this.delegate .getClass().getInterfaces(), this); } public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { Object result = null; try { // 执行原来的方法之前记录日志 Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() + " Method end ."); // JVM通过这条语句执行原来的方法(反射机制) result = method.invoke(this.delegate, args); // 执行原来的方法之后记录日志 Logger.logging(Level.INFO, method.getName() + " Method Start!"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } // 返回方法返回值给调用者 return result; } }
测试:
public class Test { public static void main(String[] args) { IHello hello = (IHello) new DynaProxyHello().bind(new Hello()); hello.sayGoogBye("Double J"); hello.sayHello("Double J"); } }
七. Adapter( 适配器)模式

/* * 源角色 */ public class Adaptee { public int get220v(){ return 220; } }
/* * 目标角色 */ public interface Target { int get110v(); int get220v(); }
/* * 适配器角色:扩展源角色,实现目标角色,从而使得目标角色改动时候,不用改动源角色,只要改动适配器 */ public class Adapter extends Adaptee implements Target{ public int get110v(){ return 110; } }
/* * 客户端 */ public class Client { public static void main(String rags[]) { new Client().test(); } public void test() { Target target = new Adapter(); int v1 = target.get110v(); int v2 = target.get220v(); } }
一、定义
代理模式(Proxy):为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
适配器模式(Adapter):将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,使得原本接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。
外观模式(Facade):为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,此模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。
二、理解
代理模式和适配器模式应该说很相像,但是他们的区别也很明显,代理模式和被代理者的接口是同一个,只是使用中客户访问不到被代理者,所以利用代理间接的访 问,而适配器模式,是因为接口不同,为了让用户使用到统一的接口,把原先的对象通过适配器让用户统一的使用,大多数运用在代码维护的后期,或者借用第三方 库的情况下 ,而外观模式,是大家经常无意中使用的,就是把错综复杂的子系统关系封装起来,然后提供一个简单的接口给客户使用,就类似于一个转接口,可以想象成一个漏 斗,中间细的那一段,越细耦合度越低,外观模式就是为了降低耦合度。
三、代码
代理模式,代理者保存一个被代理的一个对象;适配器模式,保存了一个被适配的对象;而外观模式,就保存了各个子系统对象,然后根据实际逻辑组合。
八. Composite模式
将对象以树形结构组织起来,以达成“部分-整体” 的层次结构,使得客户端对单个对象和组合对象的使用具有一致性.
九. Decorator模式
装饰是在原有类上增加功能用的
代理是对原有类作限制用的(例如权限,进行限制)。
机制差不多,但语义上方向相反
package sd; /** * 项目 */ interface Project { /** * 写代码 */ void doCoding(); } /** * 代码工人 */ class Employe implements Project { /** * 编码 */ public void doCoding() { System.out.println("代码工人 在编写代码,加班编啊编啊,终于编完了!"); } } /** * 项目经理 */ class Manager implements Project { private Project project; // 实际上存放的是代码工人对象 public Manager(Project project) { this.project = project; } /** * 编码 */ public void doCoding() { // 项目经理开始新的工作 startNewWork(); } /** * 模板:定义项目经理自己的事情 */ public void startNewWork() { // 项目经理在做早期工作 doEarlyWork(); // 项目经理很牛,做完需求和设计后,直接将编码委派给代码工人干 project.doCoding(); // 项目经理在做收尾工作 doEndWork(); } /** * 项目经理自己的事情:做早期工作 */ public void doEarlyWork() { } /** * 项目经理做收尾工作 */ public void doEndWork() { } } /** * 具体的项目经理A */ class ManagerA extends Manager { public ManagerA(Project project) { super(project); } /** * 项目经理自己的事情:做早期工作 */ public void doEarlyWork() { System.out.println("项目经理A 在做需求分析"); System.out.println("项目经理A 在做架构设计"); System.out.println("项目经理A 在做详细设计"); } } /** * 具体的项目经理B */ class ManagerB extends Manager { public ManagerB(Project project) { super(project); } /** * 项目经理自己的事情:做早期工作 */ public void doEarlyWork() { System.out.println("项目经理B 在做需求分析"); System.out.println("项目经理B 在做详细设计"); } /** * 项目经理做收尾工作 */ public void doEndWork() { System.out.println("项目经理B 在做收尾工作"); } } /** * 客户端测试 */ public class Client { public static void main(String args[]) { Project employe = new Employe(); // 代码工人 Project managerA = new ManagerA(employe); // 项目经理 Project managerB = new ManagerB(employe); // 项目经理 // 以经理的名义将编码完成,功劳都是经理的,实际编码的是工人 managerA.doCoding(); managerB.doCoding(); } }
行为模式:
Memento(备忘机制):
在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。
/* * 发起人角色 */ class Originator { private String state; /** * 工厂方法,返回一个新的备忘录对象 */ public Memento createMemento() { return new Memento(state); } /** * 将发起人恢复到备忘录对象所记载的状态 */ public void restoreMemento(Memento memento) { this.state = memento.getState(); } public String getState() { return state; } public void setState(String state) { this.state = state; } } /* * 备忘录角色 */ class Memento { private String state; /** * 构造函数 */ public Memento(String state) { this.state = state; } public String getState() { return state; } public void setState(String state) { this.state = state; } } /* * 负责人角色 */ class Caretaker { private Memento memento; /** * 备忘录的取值方法 */ public Memento retrieveMemento() { return this.memento; } /** * 备忘录的保存方法 */ public void saveMemento(Memento memento) { this.memento = memento; } } /* * 客户端模拟实现 */ public class Client { private static Originator ori = new Originator(); private static Caretaker taker = new Caretaker(); public static void main(String[] args) { // amigo当前的状态 ori.setState("不爱打扮,做事拖拖拉拉,十足马大哈"); // 保存amigo当前的状态 taker.saveMemento(ori.createMemento()); // mother要对amigo进行改造 ori.setState("穿着时髦,做事精练"); // mother发现改造后产生了很多副作用,于是反悔了,要恢复女儿以前的样子 ori.restoreMemento(taker.retrieveMemento()); // amigo被打回原型,^_^ System.out.println("amigo当前情况: " + ori.getState()); } }
观察者模式:
Observer模式定义对象间的一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时, 所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。JDK里提供的Observer设计模式的实现由java.util.Observable类和 java.util.Observer接口组成。从名字上可以清楚的看出两者在Observer设计模式中分别扮演的角色:Observer是观察者角色,Observable是被观察目标(subject)角色。
import java.util.*; /** * <p> * 使用Observer模式的例子。 自己的手机号码更改后,自己的朋友自动得到通知。 * </p> * * @version 1.0 */ public class ObserverDesignPattern extends Observable { public ObserverDesignPattern() { super(); // 有两个朋友 addFriend(new Friend("Tom")); addFriend(new Friend("Jerry")); } public void addFriend(Friend n) { super.addObserver(n); } /** * 手机号码改变 */ public void modifyPhoneNumber(final long l) { /** * 表明状态已经改变,不调用不会通知观察者 */ setChanged(); // 通知其他人自己的号码改变 notifyObservers(new Long(l)); } public static void main(String[] args) { ObserverDesignPattern op = new ObserverDesignPattern(); // 更改手机号码 System.out.println("我手机号码更改为13516816888!"); op.modifyPhoneNumber(Long.parseLong("13516816888")); } } class Friend implements Observer { private String name; /** * 朋友的姓名 */ public Friend(String name) { this.name = name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } public void update(Observable o, Object arg) { if (arg instanceof Long) { System.out.println(name + "已经知道你的手机号码改为:" + arg); } } }
Chain of Responsibility(职责链):
Chain of Responsibility(CoR) 是用一系列类(classes)试图处理一个请求request,这些类之间是一个松散的耦合,唯一共同点是在他们之间传递request. 也就是说,来了一个请求,A类先处理,如果没有处理,就传递到B类处理,如果没有处理,就传递到C类处理,就这样象一个链条(chain)一样传递下去。
public class Test { public static void main(String[] args) { Manager aManager = new Manager(); ProjectManager aPM = new ProjectManager(); Programmer aProgrammer = new Programmer(); QA aQA = new QA(); Others others = new Others(); aManager.addChain(aPM); aPM.addChain(aProgrammer); aProgrammer.addChain(aQA); aQA.addChain(others); aManager.sendToChain("Get Project"); aManager.sendToChain("Design"); aManager.sendToChain("Coding"); aManager.sendToChain("Test"); aManager.sendToChain("Kill La Deng !"); } } interface Chain { public abstract void addChain(Chain c); public abstract void sendToChain(String mesg); public abstract Chain getChain(); } class Manager implements Chain { private Chain nextChain = null; private String responsibility = "Get Project";; public Manager() { } public void addChain(Chain c) { nextChain = c; } public Chain getChain() { return nextChain; } public void sendToChain(String mesg) { if (mesg.equals(responsibility)) { System.out.println("A manager --> Get a Project"); } else { if (nextChain != null) { nextChain.sendToChain(mesg); } } } } class ProjectManager implements Chain { private Chain nextChain = null; private String responsibility = "Design"; public ProjectManager() { } public void addChain(Chain c) { nextChain = c; } public Chain getChain() { return nextChain; } public void sendToChain(String mesg) { if (mesg.equals(responsibility)) { System.out.println("A PM --> Design"); } else { if (nextChain != null) { nextChain.sendToChain(mesg); } } } } class Programmer implements Chain { private Chain nextChain = null; private String responsibility = "Coding"; public Programmer() { } public void addChain(Chain c) { nextChain = c; } public Chain getChain() { return nextChain; } public void sendToChain(String mesg) { if (mesg.equals(responsibility)) { System.out.println("A Programmer --> Coding"); } else { if (nextChain != null) { nextChain.sendToChain(mesg); } } } } class QA implements Chain { private Chain nextChain = null; private String responsibility = "Test"; public QA() { } public void addChain(Chain c) { nextChain = c; } public Chain getChain() { return nextChain; } public void sendToChain(String mesg) { if (mesg.equals(responsibility)) { System.out.println("A QA --> Test"); } else { if (nextChain != null) { nextChain.sendToChain(mesg); } } } } class Others implements Chain { private Chain nextChain = null; private String responsibility = ""; public Others() { } public void addChain(Chain c) { nextChain = c; } public Chain getChain() { return nextChain; } public void sendToChain(String mesg) { if (mesg.equals(responsibility)) { } else System.out.println("No one can handle --> " + mesg); } }
Command:
将这些命令封装成在一个类中,然后用户再对这个类进行操作,这就是Command模式。
Facade(外观)模式似乎比较相似。
Mediator(中介者):
各个对象之间的交互操作非常多;每个对象的行为操作都依赖彼此对方,修改一个对象的行为,同时会涉及到修改很多其他对象的行为,如果使用Mediator模式,可以使各个对象间的耦合松散,只需关心和 Mediator的关系,使多对多的关系变成了一对多的关系,可以降低系统的复杂性,提高可修改扩展性.
package t; class Anchor { private boolean free; private Mediator med; public Anchor(Mediator md) { med = md; } public boolean isFree() { return free; } public void setFree(boolean free) { this.free = free; } public void speak() { med.anchorSpeak(); } public void stop() { med.anchorStop(); } } class Guest { private boolean free; private Mediator med; public Guest(Mediator md) { this.med = md; } public boolean isFree() { return free; } public void setFree(boolean free) { this.free = free; } public void speak() { med.guestSpeak(); } public void stop() { med.guestStop(); } } class Mediator { private Anchor anchor; private Guest guest; public void regAnchor(Anchor anchor) { this.anchor = anchor; } public void regGuest(Guest guest) { this.guest = guest; } public void anchorSpeak() { if (!guest.isFree()) { guest.stop(); } System.out.println("Anchor is speaking...."); anchor.setFree(false); } public void guestSpeak() { if (anchor.isFree()) { System.out.println("Guest is speaking...."); guest.setFree(false); } else { System.out.println("Anchor is speaking. Do not interrupt..."); } } public void anchorStop() { System.out.println("Anchor stop speaking now...."); anchor.setFree(true); } public void guestStop() { System.out.println("Guest stop speaking now..."); guest.setFree(true); } } public class Demo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { Mediator med = new Mediator(); Anchor anchor = new Anchor(med); Guest guest = new Guest(med); med.regAnchor(anchor); med.regGuest(guest); anchor.speak(); guest.speak(); anchor.stop(); guest.speak(); anchor.speak(); } }
Interpreter(解释器):
定义语言的文法 ,并且建立一个解释器来解释该语言中的句子.
Interpreter似乎使用面不是很广,它描述了一个语言解释器是如何构成的,在实际应用中,我们可能很少去构造一个语言的文法.我们还是来简单的了解一下, 看代码:
import java.util.HashMap; import java.util.Map; /** * Interpreter(解释器) */ public class Test { public static void main(String[] args) { // Test : // (true and x) and (y and (not x)) Context context = new Context(); VariableExp x = new VariableExp("X"); VariableExp y = new VariableExp("Y"); VariableExp bTure = new VariableExp("true"); VariableExp bFalse = new VariableExp("false"); // 规则 context.Assign("true", true); context.Assign("false", false); context.Assign("X", false); context.Assign("Y", true); // (true and x) and (y and (not x)) // BooleanExp expression = new AndExp(new AndExp(bTure, x), new AndExp(y, new NotExp(x))); // (y and (not x)) and (true and x) BooleanExp expression = new AndExp(new AndExp(y, new NotExp(x)), new AndExp(bTure, x)); boolean result = expression.Evaluate(context); System.out.println("The result is:" + result); } } class Context { private Map<String, Boolean> context = new HashMap<String, Boolean>(); public void Assign(String name, boolean val) { context.put(name, new Boolean(val)); } public boolean LookUp(String name) { return ((Boolean) context.get(name)).booleanValue(); } public Context() { } } interface BooleanExp { public abstract boolean Evaluate(Context c); public abstract BooleanExp Replace(String var, BooleanExp exp); public abstract BooleanExp Copy(); } class VariableExp implements BooleanExp { private String name; public VariableExp(String _name) { name = _name; } public boolean Evaluate(Context c) { return c.LookUp(name); } public BooleanExp Copy() { return new VariableExp(name); } public BooleanExp Replace(String var, BooleanExp exp) { if (var.equals(name)) { return exp.Copy(); } else { return new VariableExp(name); } } } class AndExp implements BooleanExp { private BooleanExp operand1; private BooleanExp operand2; public AndExp(BooleanExp oper1, BooleanExp oper2) { operand1 = oper1; operand2 = oper2; } public boolean Evaluate(Context c) { return operand1.Evaluate(c) && operand2.Evaluate(c); } public BooleanExp Copy() { return new AndExp(operand1.Copy(), operand2.Copy()); } public BooleanExp Replace(String var, BooleanExp exp) { return new AndExp(operand1.Replace(var, exp), operand2.Replace(var, exp)); } } class NotExp implements BooleanExp { private BooleanExp opernot1; public NotExp(BooleanExp oper1) { opernot1 = oper1; } public boolean Evaluate(Context c) { return !(opernot1.Evaluate(c)); } public BooleanExp Copy() { return new NotExp(opernot1.Copy()); } public BooleanExp Replace(String var, BooleanExp exp) { return new NotExp(opernot1.Replace(var, exp)); } }
Visitor模式:
作用于某个对象群中各个对象的操作. 它可以使你在不改变这些对象本身的情况下,定义作用于这些对象的新操作.
Visitor模式实际上是分离了collection结构中的元素和对这些元素进行操作的行为.
import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List; class Visitor { public void process(Saving service) { System.out.println("存款"); } public void process(Draw service) { System.out.println("提款"); } public void process(Fund service) { System.out.println("基金"); } } // 定义业务基类。 abstract class Service { public abstract void accept(Visitor visitor); } // 不同的业务类。 class Saving extends Service { public void accept(Visitor visitor) { visitor.process(this); } } class Draw extends Service { public void accept(Visitor visitor) { visitor.process(this); } } class Fund extends Service { public void accept(Visitor visitor) { visitor.process(this); } } public class Client { public static void main(String[] args) { // 定义一个用户 Visitor visitor = new Visitor(); // 定义三个服务 Service s1 = new Saving(); Service s2 = new Draw(); Service s3 = new Fund(); // 一个用户需要受理如下业务。 /* s1.accept(visitor); s2.accept(visitor); s3.accept(visitor); */ List<Service> services = new ArrayList<Service>(); services.add(s1); services.add(s2); services.add(s3); Iterator<Service> iterator = services.iterator(); while (iterator.hasNext()) { Service service = iterator.next(); service.accept(visitor); } } }
。。。
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