java常用的設(shè)計(jì)模式：1、單例模式；2、工廠(chǎng)模式；3、建造(Builder)模式；4、java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些；5、適配器(Adapter)模式；6、java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些；7、java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些。

本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、java8版、DELL G3電腦。

Num1：?jiǎn)卫Ｊ?/h2>

基本概念：保證一個(gè)類(lèi)僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪(fǎng)問(wèn)它的全局訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)。

常見(jiàn)寫(xiě)法：

餓漢式

public class Singleton{
    private static Singleton singleton = new Singleton();
    private Singleton(){
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}

調(diào)用

Singleton.getInstance().method();

懶漢式

public class Singleton {  
    /* 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 */  
    private static Singleton instance = null;  
  
    /* 私有構(gòu)造方法，防止被實(shí)例化 */  
    private Singleton() {}  
  
    /* 1:懶漢式，靜態(tài)工程方法，創(chuàng)建實(shí)例 */  
    public static Singleton getInstance() {  
        if (instance == null) {  
            instance = new Singleton();  
        }  
        return instance;  
    }  
protected void method() {  
        System.out.println("SingletonInner");  
    }
}

調(diào)用：

Singleton.getInstance().method();

優(yōu)點(diǎn)：延遲加載（需要的時(shí)候才去加載）,適合單線(xiàn)程操作
缺點(diǎn)： 線(xiàn)程不安全，在多線(xiàn)程中很容易出現(xiàn)不同步的情況，如在數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象進(jìn)行的頻繁讀寫(xiě)操作時(shí)。

雙重線(xiàn)程檢查模式

public class SingletonInner {  
    private static volatile SingletonInner sInst = null;  // <<< 這里添加了 volatile  
    /** 
     * 私有的構(gòu)造函數(shù) 
     */  
    private SingletonInner() {}  
  
    public static SingletonInner getInstance() {  
        if (inst == null) {            synchronized (SingletonInner.class) {if (inst == null) {
                    sInst = new SingletonInner();
                }
            }
        }        return sInst;  
    }    protected void method() {  
        System.out.println("SingletonInner");  
    }  
}

調(diào)用：

Singleton.getInstance().method();

優(yōu)點(diǎn)：線(xiàn)程安全，支持延時(shí)加載，調(diào)用效率高
缺點(diǎn)： 寫(xiě)法復(fù)雜，不簡(jiǎn)潔

內(nèi)部類(lèi)的實(shí)現(xiàn)

public class SingletonInner {  
    /** 
     * 內(nèi)部類(lèi)實(shí)現(xiàn)單例模式 
     * 延遲加載，減少內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)   
     */  
    private static class SingletonHolder {  
        private static SingletonInner instance = new SingletonInner();  
    }  
  
    /** 
     * 私有的構(gòu)造函數(shù) 
     */  
    private SingletonInner() {}  
  
    public static SingletonInner getInstance() {  
        return SingletonHolder.instance;  
    }  
  
    protected void method() {  
        System.out.println("SingletonInner");  
    }  
}

調(diào)用：

Singleton.getInstance().method();

優(yōu)點(diǎn)：延遲加載，線(xiàn)程安全（java中class加載時(shí)互斥的），也減少了內(nèi)存消耗，推薦使用內(nèi)部類(lèi)方式。

Num2：工廠(chǎng)模式

基本概念：為創(chuàng)建對(duì)象提供過(guò)渡接口，以便將創(chuàng)建對(duì)象的具體過(guò)程屏蔽隔離起來(lái)，達(dá)到提高靈活性的目的。

分為三類(lèi)：

• 簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式Simple Factory：不利于產(chǎn)生系列產(chǎn)品；

• 工廠(chǎng)方法模式Factory Method：又稱(chēng)為多形性工廠(chǎng)；

• 抽象工廠(chǎng)模式Abstract Factory：又稱(chēng)為工具箱，產(chǎn)生產(chǎn)品族，但不利于產(chǎn)生新的產(chǎn)品；

這三種模式從上到下逐步抽象，并且更具一般性。GOF在《設(shè)計(jì)模式》一書(shū)中將工廠(chǎng)模式分為兩類(lèi)：工廠(chǎng)方法模式（Factory Method）與抽象工廠(chǎng)模式（Abstract Factory）。將簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式（Simple Factory）看為工廠(chǎng)方法模式的一種特例，兩者歸為一類(lèi)。

簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式

簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式又稱(chēng)靜態(tài)工廠(chǎng)方法模式。重命名上就可以看出這個(gè)模式一定很簡(jiǎn)單。它存在的目的很簡(jiǎn)單：定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口。

在簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式中,一個(gè)工廠(chǎng)類(lèi)處于對(duì)產(chǎn)品類(lèi)實(shí)例化調(diào)用的中心位置上,它決定那一個(gè)產(chǎn)品類(lèi)應(yīng)當(dāng)被實(shí)例化, 如同一個(gè)交通警察站在來(lái)往的車(chē)輛流中,決定放行那一個(gè)方向的車(chē)輛向那一個(gè)方向流動(dòng)一樣。

先來(lái)看看它的組成：

• 工廠(chǎng)類(lèi)角色：這是本模式的核心，含有一定的商業(yè)邏輯和判斷邏輯。在java中它往往由一個(gè)具體類(lèi)實(shí)現(xiàn)。
• 抽象產(chǎn)品角色：它一般是具體產(chǎn)品繼承的父類(lèi)或者實(shí)現(xiàn)的接口。在java中由接口或者抽象類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
• 具體產(chǎn)品角色：工廠(chǎng)類(lèi)所創(chuàng)建的對(duì)象就是此角色的實(shí)例。在java中由一個(gè)具體類(lèi)實(shí)現(xiàn)。

示例代碼：

public class Factory{ //getClass 產(chǎn)生Sample 一般可使用動(dòng)態(tài)類(lèi)裝載裝入類(lèi)。
    public static Sample creator(int which){ 
        if (which==1)
            return new SampleA();
        else if (which==2)
            return new SampleB();
    }
}

還有一種目前比較流行的規(guī)范是把靜態(tài)工廠(chǎng)方法命名為valueOf或者getInstance。

valueOf：該方法返回的實(shí)例與它的參數(shù)具有同樣的值，例如：

Integer a=Integer.valueOf(100); //返回取值為100的Integer對(duì)象

public class Complex {
    private final float re;
    private final float im;

    private Complex(float re, float im){
        this.re = re;
        this.im = im;
    }

    public static Complex valueOf(float re, float im){
        return new Complex(re, im);
    }

    public static Complex valueOfPolar(float r, float theta){
        return new Complex((float)(r * Math.cos(theta)), (float)(r * Math.sin(theta)));
    }
}

從上面代碼可以看出，valueOf()方法能執(zhí)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換操作，在本例中，把int類(lèi)型的基本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Integer對(duì)象。

getInstance：返回的實(shí)例與參數(shù)匹配，例如：

Calendar cal=Calendar.getInstance(Locale.CHINA); //返回符合中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的日歷

工廠(chǎng)方法模式

工廠(chǎng)方法模式是簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式的進(jìn)一步抽象化和推廣，工廠(chǎng)方法模式里不再只由一個(gè)工廠(chǎng)類(lèi)決定那一個(gè)產(chǎn)品類(lèi)應(yīng)當(dāng)被實(shí)例化,這個(gè)決定被交給抽象工廠(chǎng)的子類(lèi)去做。
來(lái)看下它的組成：

• 抽象工廠(chǎng)角色： 這是工廠(chǎng)方法模式的核心，它與應(yīng)用程序無(wú)關(guān)。是具體工廠(chǎng)角色必須實(shí)現(xiàn)的接口或者必須繼承的父類(lèi)。在java中它由抽象類(lèi)或者接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。
• 具體工廠(chǎng)角色：它含有和具體業(yè)務(wù)邏輯有關(guān)的代碼。由應(yīng)用程序調(diào)用以創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的具體產(chǎn)品的對(duì)象
• 抽象產(chǎn)品角色：它是具體產(chǎn)品繼承的父類(lèi)或者是實(shí)現(xiàn)的接口。在java中一般有抽象類(lèi)或者接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。
• 具體產(chǎn)品角色：具體工廠(chǎng)角色所創(chuàng)建的對(duì)象就是此角色的實(shí)例。在java中由具體的類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

工廠(chǎng)方法模式使用繼承自抽象工廠(chǎng)角色的多個(gè)子類(lèi)來(lái)代替簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式中的“上帝類(lèi)”。正如上面所說(shuō)，這樣便分擔(dān)了對(duì)象承受的壓力；而且這樣使得結(jié)構(gòu)變得靈活 起來(lái)——當(dāng)有新的產(chǎn)品（即暴發(fā)戶(hù)的汽車(chē)）產(chǎn)生時(shí)，只要按照抽象產(chǎn)品角色、抽象工廠(chǎng)角色提供的合同來(lái)生成，那么就可以被客戶(hù)使用，而不必去修改任何已有的代 碼?？梢钥闯龉S(chǎng)角色的結(jié)構(gòu)也是符合開(kāi)閉原則的！

示例代碼：

//抽象產(chǎn)品角色
public interface Moveable {
    void run();
}
//具體產(chǎn)品角色
public class Plane implements Moveable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("plane....");
    }
}
//具體產(chǎn)品角色
public class Broom implements Moveable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("broom.....");
    }
}

//抽象工廠(chǎng)
public abstract class VehicleFactory {
    abstract Moveable create();
}
//具體工廠(chǎng)
public class PlaneFactory extends VehicleFactory{
    public Moveable create() {
        return new Plane();
    }
}
//具體工廠(chǎng)
public class BroomFactory extends VehicleFactory{
    public Moveable create() {
        return new Broom();
    }
}
//測(cè)試類(lèi)
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        VehicleFactory factory = new BroomFactory();
        Moveable m = factory.create();
        m.run();
    }
}

可以看出工廠(chǎng)方法的加入，使得對(duì)象的數(shù)量成倍增長(zhǎng)。當(dāng)產(chǎn)品種類(lèi)非常多時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大量的與之對(duì)應(yīng)的工廠(chǎng)對(duì)象，這不是我們所希望的。因?yàn)槿绻荒鼙苊膺@種情 況，可以考慮使用簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式與工廠(chǎng)方法模式相結(jié)合的方式來(lái)減少工廠(chǎng)類(lèi)：即對(duì)于產(chǎn)品樹(shù)上類(lèi)似的種類(lèi)（一般是樹(shù)的葉子中互為兄弟的）使用簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式來(lái)實(shí) 現(xiàn)。

簡(jiǎn)單工廠(chǎng)和工廠(chǎng)方法模式的比較

工廠(chǎng)方法模式和簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式在定義上的不同是很明顯的。工廠(chǎng)方法模式的核心是一個(gè)抽象工廠(chǎng)類(lèi),而不像簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式, 把核心放在一個(gè)實(shí)類(lèi)上。工廠(chǎng)方法模式可以允許很多實(shí)的工廠(chǎng)類(lèi)從抽象工廠(chǎng)類(lèi)繼承下來(lái), 從而可以在實(shí)際上成為多個(gè)簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式的綜合,從而推廣了簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式。
反過(guò)來(lái)講,簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式是由工廠(chǎng)方法模式退化而來(lái)。設(shè)想如果我們非常確定一個(gè)系統(tǒng)只需要一個(gè)實(shí)的工廠(chǎng)類(lèi), 那么就不妨把抽象工廠(chǎng)類(lèi)合并到實(shí)的工廠(chǎng)類(lèi)中去。而這樣一來(lái),我們就退化到簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式了。

抽象工廠(chǎng)模式

示例代碼：

//抽象工廠(chǎng)類(lèi)
public abstract class AbstractFactory {
    public abstract Vehicle createVehicle();
    public abstract Weapon createWeapon();
    public abstract Food createFood();
}
//具體工廠(chǎng)類(lèi)，其中Food,Vehicle，Weapon是抽象類(lèi)，
public class DefaultFactory extends AbstractFactory{
    @Override
    public Food createFood() {
        return new Apple();
    }
    @Override
    public Vehicle createVehicle() {
        return new Car();
    }
    @Override
    public Weapon createWeapon() {
        return new AK47();
    }
}
//測(cè)試類(lèi)
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractFactory f = new DefaultFactory();
        Vehicle v = f.createVehicle();
        v.run();
        Weapon w = f.createWeapon();
        w.shoot();
        Food a = f.createFood();
        a.printName();
    }
}

在抽象工廠(chǎng)模式中，抽象產(chǎn)品 (AbstractProduct) 可能是一個(gè)或多個(gè)，從而構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品族(Product Family)。 在只有一個(gè)產(chǎn)品族的情況下，抽象工廠(chǎng)模式實(shí)際上退化到工廠(chǎng)方法模式。

總結(jié)

• 簡(jiǎn)單工廠(chǎng)模式是由一個(gè)具體的類(lèi)去創(chuàng)建其他類(lèi)的實(shí)例，父類(lèi)是相同的，父類(lèi)是具體的。

• 工廠(chǎng)方法模式是有一個(gè)抽象的父類(lèi)定義公共接口，子類(lèi)負(fù)責(zé)生成具體的對(duì)象，這樣做的目的是將類(lèi)的實(shí)例化操作延遲到子類(lèi)中完成。

• 抽象工廠(chǎng)模式提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴(lài)對(duì)象的接口，而無(wú)須指定他們具體的類(lèi)。它針對(duì)的是有多個(gè)產(chǎn)品的等級(jí)結(jié)構(gòu)。而工廠(chǎng)方法模式針對(duì)的是一個(gè)產(chǎn)品的等級(jí)結(jié)構(gòu)。

Num3：建造(Builder)模式

基本概念：是一種對(duì)象構(gòu)建的設(shè)計(jì)模式，它可以將復(fù)雜對(duì)象的建造過(guò)程抽象出來(lái)（抽象類(lèi)別），使這個(gè)抽象過(guò)程的不同實(shí)現(xiàn)方法可以構(gòu)造出不同表現(xiàn)（屬性）的對(duì)象。

java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些是一步一步創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象，它允許用戶(hù)可以只通過(guò)指定復(fù)雜對(duì)象的類(lèi)型和內(nèi)容就可以構(gòu)建它們。用戶(hù)不知道內(nèi)部的具體構(gòu)建細(xì)節(jié)。java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些是非常類(lèi)似抽象工廠(chǎng)模式，細(xì)微的區(qū)別大概只有在反復(fù)使用中才能體會(huì)到。

UML結(jié)構(gòu)圖：

上圖是Strategy 模式的結(jié)構(gòu)圖,讓我們可以進(jìn)行更方便的描述:

• Builder：為創(chuàng)建一個(gè)Product對(duì)象的各個(gè)部件指定抽象接口。

• ConcreteBuilder：實(shí)現(xiàn)Builder的接口以構(gòu)造和裝配該產(chǎn)品的各個(gè)部件，定義并明確它所創(chuàng)建的表示，提供一個(gè)檢索產(chǎn)品的接口

• Director：構(gòu)造一個(gè)使用Builder接口的對(duì)象。

• Product：表示被構(gòu)造的復(fù)雜對(duì)象。ConcreateBuilder創(chuàng)建該產(chǎn)品的內(nèi)部表示并定義它的裝配過(guò)程。

為何使用

是為了將構(gòu)建復(fù)雜對(duì)象的過(guò)程和它的部件解耦。注意：是解耦過(guò)程和部件。
因?yàn)橐粋€(gè)復(fù)雜的對(duì)象，不但有很多大量組成部分，如汽車(chē)，有很多部件：車(chē)輪、方向盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)，還有各種小零件等等，部件很多，但遠(yuǎn)不止這些，如何將這些部件裝配成一輛汽車(chē)，這個(gè)裝配過(guò)程也很復(fù)雜(需要很好的組裝技術(shù))，java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些就是為了將部件和組裝過(guò)程分開(kāi)。

如何使用

首先假設(shè)一個(gè)復(fù)雜對(duì)象是由多個(gè)部件組成的，java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些是把復(fù)雜對(duì)象的創(chuàng)建和部件的創(chuàng)建分別開(kāi)來(lái)，分別用Builder類(lèi)和Director類(lèi)來(lái)表示。

首先,需要一個(gè)接口，它定義如何創(chuàng)建復(fù)雜對(duì)象的各個(gè)部件：

public interface Builder {
　  //創(chuàng)建部件A　　比如創(chuàng)建汽車(chē)車(chē)輪void buildPartA();
　  //創(chuàng)建部件B 比如創(chuàng)建汽車(chē)方向盤(pán)void buildPartB();
　  //創(chuàng)建部件C 比如創(chuàng)建汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)void buildPartC();
　  //返回最后組裝成品結(jié)果 (返回最后裝配好的汽車(chē))
　  //成品的組裝過(guò)程不在這里進(jìn)行,而是轉(zhuǎn)移到下面的Director類(lèi)中進(jìn)行.
　  //從而實(shí)現(xiàn)了解耦過(guò)程和部件    Product getResult();
}

用Director構(gòu)建最后的復(fù)雜對(duì)象，而在上面Builder接口中封裝的是如何創(chuàng)建一個(gè)個(gè)部件(復(fù)雜對(duì)象是由這些部件組成的)，也就是說(shuō)Director的內(nèi)容是如何將部件最后組裝成成品：

public class Director {
    private Builder builder;
    public Director( Builder builder ) {
        this.builder = builder;
　  }
　  // 將部件partA partB partC最后組成復(fù)雜對(duì)象
　  //這里是將車(chē)輪 方向盤(pán)和發(fā)動(dòng)機(jī)組裝成汽車(chē)的過(guò)程
    public void construct() {
        builder.buildPartA();
        builder.buildPartB();
        builder.buildPartC();
    }
}

Builder的具體實(shí)現(xiàn)ConcreteBuilder：

• 通過(guò)具體完成接口Builder來(lái)構(gòu)建或裝配產(chǎn)品的部件；
• 定義并明確它所要?jiǎng)?chuàng)建的是什么具體東西；
• 提供一個(gè)可以重新獲取產(chǎn)品的接口。

public class ConcreteBuilder implements Builder {
　Part partA, partB, partC;
　public void buildPartA() {
　　//這里是具體如何構(gòu)建　}
　public void buildPartB() {
　　//這里是具體如何構(gòu)建　}
　public void buildPartC() {
　　//這里是具體如何構(gòu)建　}
　public Product getResult() {
　　//返回最后組裝成品結(jié)果　}
}

復(fù)雜對(duì)象：產(chǎn)品Product：

public interface Product { }

復(fù)雜對(duì)象的部件：

public interface Part { }

我們看看如何調(diào)用java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些:

ConcreteBuilder builder = new ConcreteBuilder();
Director director = new Director( builder );
director.construct();
Product product = builder.getResult();

java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些的應(yīng)用

在Java實(shí)際使用中，我們經(jīng)常用到"池"(Pool)的概念，當(dāng)資源提供者無(wú)法提供足夠的資源，并且這些資源需要被很多用戶(hù)反復(fù)共享時(shí)，就需要使用池。"池"實(shí)際是一段內(nèi)存，當(dāng)池中有一些復(fù)雜的資源的"斷肢"(比如數(shù)據(jù)庫(kù)的連接池，也許有時(shí)一個(gè)連接會(huì)中斷)，如果循環(huán)再利用這些"斷肢"，將提高內(nèi)存使用效率，提高池的性能。修改java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些中Director類(lèi)使之能診斷"斷肢"斷在哪個(gè)部件上，再修復(fù)這個(gè)部件。

Num4：java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些

基本概念：java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些定義了一種一對(duì)多的依賴(lài)關(guān)系，讓多個(gè)觀察者對(duì)象同時(shí)監(jiān)聽(tīng)某一主題對(duì)象。這個(gè)主題對(duì)象在狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)通知所有觀察者對(duì)象，使它們能夠自動(dòng)更新自己。java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些又叫發(fā)布-訂閱(Publish/Subscribe)模式。

UML結(jié)構(gòu)圖

上圖是Observer 模式的結(jié)構(gòu)圖,讓我們可以進(jìn)行更方便的描述:

• Subject類(lèi)：它把所有對(duì)觀察者對(duì)象的引用保存在一個(gè)聚集里，每個(gè)主題都可以有任何數(shù)量的觀察著。抽象主題提供一個(gè)接口，可以增加和刪除觀察著對(duì)象。

• Observer類(lèi)：抽象觀察者，為所有的具體觀察者定義一個(gè)接口，在得到主題的通知時(shí)更新自己。

• ConcreteSubject類(lèi)：具體主題，將有關(guān)狀態(tài)存入具體觀察者對(duì)象；在具體主題的內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)，給所有登記過(guò)的觀察者發(fā)出通知。

• ConcreteObserver類(lèi)：具體觀察者，實(shí)現(xiàn)抽象觀察者角色所要求的更新接口，以便使本身的狀態(tài)與主題的狀態(tài)相協(xié)調(diào)。

如何使用

例如：老師有電話(huà)號(hào)碼，學(xué)生需要知道老師的電話(huà)號(hào)碼以便于在合適的時(shí)候撥打，在這樣的組合中，老師就是一個(gè)被觀察者（Subject），學(xué)生就是需要知道信息的觀察者，當(dāng)老師的電話(huà)號(hào)碼發(fā)生改變時(shí)，學(xué)生得到通知，并更新相應(yīng)的電話(huà)記錄。

先創(chuàng)建一個(gè)Subject類(lèi)：

/**  
 * Subject(目標(biāo)，Subject)：    
 * 目標(biāo)知道它的觀察者?？梢杂腥我舛鄠€(gè)觀察者觀察同一個(gè)目標(biāo)。  
 * 提供注冊(cè)和刪除觀察者對(duì)象的接口。  
 */  public interface Subject {  
    public void attach(Observer mObserver);  
    public void detach(Observer mObserver);        
    public void notice();  
}

創(chuàng)建Observer類(lèi)：

/**  
 * Observer(觀察者，Observer)：  
 * 為那些在目標(biāo)發(fā)生改變時(shí)需要獲得通知的對(duì)象定義一個(gè)更新接口。   
 */  public interface Observer {  
    public void update();  
}

創(chuàng)建ConcreteSubject類(lèi)：

/**  
 * ConcreteSubject(具體目標(biāo)，Teacher)  
 * 將有關(guān)狀態(tài)存入各ConcreteObserve對(duì)象。  
 * 當(dāng)他的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，向他的各個(gè)觀察者發(fā)出通知。   
 */  public class Teacher implements Subject{  
     
    private String phone;  
    private Vector students;  
    
    public Teacher(){  
        phone = "";  
        students = new Vector();  
    }  
  
    @Override  
    public void attach(Observer mObserver) {  
        students.add(mObserver);  
    }  
  
    @Override  
    public void detach(Observer mObserver) {  
        students.remove(mObserver);  
    }  
  
    @Override  
    public void notice() {  
        for(int i=0;i<students.size();i++){  
            ((Observer)students.get(i)).update();  
        }  
    }  
  
    public String getPhone() {  
        return phone;  
    }  
  
    public void setPhone(String phone) {  
        this.phone = phone;  
        notice();  
    }  
}

創(chuàng)建ConcreteObserver類(lèi)：

/**  
 * ConcreteObserver(具體觀察者, Student)：  
 * 維護(hù)一個(gè)指向ConcreteSubject對(duì)象的引用。  
 * 存儲(chǔ)有關(guān)狀態(tài)，這些狀態(tài)應(yīng)與目標(biāo)的狀態(tài)保持一致。  
 * 實(shí)現(xiàn)Observer的更新接口以使自身狀態(tài)與目標(biāo)的狀態(tài)保持一致。  
 */  public class Student implements Observer{  
  
    private String name;  
    private String phone;  
    private Teacher mTeacher;  
      
    public Student(String name,Teacher t){  
       this.name = name;  
       mTeacher = t;  
    }  
      
    public void show(){  
       System.out.println("Name:"+name+"\nTeacher'sphone:" + phone);  
    }  
      
    @Override  
    public void update() {  
        phone = mTeacher.getPhone();  
    }  
}

客戶(hù)端測(cè)試：

/**  
 * 觀察者(Observer)模式測(cè)試類(lèi)   
 */  public class ObserverClient {  
    public static void main(String[] args) {  
       Vector students = new Vector();  
       Teacher t = new Teacher();  
       for(int i= 0;i<10;i++){  
           Student st = new Student("Andy.Chen"+i,t);  
           students.add(st);  
           t.attach(st);  
       }  
         
       System.out.println("Welcome to Andy.Chen Blog!" +"\n"   
                   +"Observer Patterns." +"\n"  
                   +"-------------------------------");  
         
       t.setPhone("12345678");  
       for(int i=0;i<3;i++)  
           ((Student)students.get(i)).show();  
         
       t.setPhone("87654321");  
       for(int i=0;i<3;i++)  
           ((Student)students.get(i)).show();  
    }  
}

程序運(yùn)行結(jié)果如下：

Welcome to Andy.Chen Blog!  Observer Patterns.  
-------------------------------  Name:Andy.Chen0  
Teacher'sphone:12345678  
Name:Andy.Chen1  
Teacher'sphone:12345678  
Name:Andy.Chen2  
Teacher'sphone:12345678  
Name:Andy.Chen0  
Teacher'sphone:87654321  
Name:Andy.Chen1  
Teacher'sphone:87654321  
Name:Andy.Chen2  
Teacher'sphone:87654321

總結(jié)

java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些何時(shí)適用？

• 當(dāng)一個(gè)抽象模型有兩個(gè)方面，其中一個(gè)方面依賴(lài)于另一方面。將這二者封裝在獨(dú)立的對(duì)象中可以使他們各自獨(dú)立地改變和復(fù)用。

• 當(dāng)對(duì)一個(gè)對(duì)象的改變需要同時(shí)改變其它對(duì)象，而不知道具體由多少對(duì)象有待改變。

• 當(dāng)一個(gè)對(duì)象必須通知其他對(duì)象，而它又不能假定其他對(duì)象是誰(shuí)，換言之，你不希望這些對(duì)象是緊密耦合的。讓耦合的雙方都依賴(lài)于抽象，而不是依賴(lài)于具體。

Num5：適配器(Adapter)模式

基本概念：適配器模式把一個(gè)類(lèi)的接口變換成客戶(hù)端所期待的另一種接口，從而使原本因接口不匹配而無(wú)法在一起工作的兩個(gè)類(lèi)能夠在一起工作。

適配器模式的用途

用電器做例子，筆記本電腦的插頭一般都是三相的，即除了陽(yáng)極、陰極外，還有一個(gè)地極。而有些地方的電源插座卻只有兩極，沒(méi)有地極。電源插座與筆記本電腦的電源插頭不匹配使得筆記本電腦無(wú)法使用。這時(shí)候一個(gè)三相到兩相的轉(zhuǎn)換器（適配器）就能解決此問(wèn)題，而這正像是本模式所做的事情。

適配器模式的結(jié)構(gòu)
適配器模式有類(lèi)的適配器模式和對(duì)象的適配器模式兩種不同的形式。

java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些：

在上圖中可以看出，Adaptee類(lèi)并沒(méi)有sampleOperation2()方法，而客戶(hù)端則期待這個(gè)方法。為使客戶(hù)端能夠使用Adaptee類(lèi)，提供一個(gè)中間環(huán)節(jié)，即類(lèi)Adapter，把Adaptee的API與Target類(lèi)的API銜接起來(lái)。Adapter與Adaptee是繼承關(guān)系，這決定了這個(gè)適配器模式是類(lèi)的：

• 目標(biāo)(Target)角色：這就是所期待得到的接口。注意：由于這里討論的是java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些，因此目標(biāo)不可以是類(lèi)。
• 源(Adapee)角色：現(xiàn)在需要適配的接口。
• 適配器(Adaper)角色：適配器類(lèi)是本模式的核心。適配器把源接口轉(zhuǎn)換成目標(biāo)接口。顯然，這一角色不可以是接口，而必須是具體類(lèi)。

java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些模式：

從上圖可以看出，Adaptee類(lèi)并沒(méi)有sampleOperation2()方法，而客戶(hù)端則期待這個(gè)方法。為使客戶(hù)端能夠使用Adaptee類(lèi)，需要提供一個(gè)包裝(Wrapper)類(lèi)Adapter。這個(gè)包裝類(lèi)包裝了一個(gè)Adaptee的實(shí)例，從而此包裝類(lèi)能夠把Adaptee的API與Target類(lèi)的API銜接起來(lái)。Adapter與Adaptee是委派關(guān)系，這決定了適配器模式是對(duì)象的。

示例代碼：

public interface Target {    /**
     * 這是源類(lèi)Adaptee也有的方法     */
    public void sampleOperation1(); 
    /**
     * 這是源類(lèi)Adapteee沒(méi)有的方法     */
    public void sampleOperation2(); 
}public class Adaptee {    public void sampleOperation1(){}
}

適配器類(lèi)：

public class Adapter {
    private Adaptee adaptee;
    public Adapter(Adaptee adaptee){
        this.adaptee = adaptee;
    }
    /**
     * 源類(lèi)Adaptee有方法sampleOperation1
     * 因此適配器類(lèi)直接委派即可
     */
    public void sampleOperation1(){
        this.adaptee.sampleOperation1();
    }
    /**
     * 源類(lèi)Adaptee沒(méi)有方法sampleOperation2
     * 因此由適配器類(lèi)需要補(bǔ)充此方法
     */
    public void sampleOperation2(){
        //寫(xiě)相關(guān)的代碼
    }
}

類(lèi)適配器和java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些的權(quán)衡

• 類(lèi)適配器使用對(duì)象繼承的方式，是靜態(tài)的定義方式；而java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些使用對(duì)象組合的方式，是動(dòng)態(tài)組合的方式。

• 對(duì)于類(lèi)適配器由于適配器直接繼承了Adaptee，使得適配器不能和Adaptee的子類(lèi)一起工作，因?yàn)槔^承是靜態(tài)的關(guān)系，當(dāng)適配器繼承了Adaptee后，就不可能再去處理 Adaptee的子類(lèi)了。

• 對(duì)于java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些一個(gè)適配器可以把多種不同的源適配到同一個(gè)目標(biāo)。換言之，同一個(gè)適配器可以把源類(lèi)和它的子類(lèi)都適配到目標(biāo)接口。因?yàn)閖ava常用的設(shè)計(jì)模式有哪些采用的是對(duì)象組合的關(guān)系，只要對(duì)象類(lèi)型正確，是不是子類(lèi)都無(wú)所謂。

• 對(duì)于類(lèi)適配器適配器可以重定義Adaptee的部分行為，相當(dāng)于子類(lèi)覆蓋父類(lèi)的部分實(shí)現(xiàn)方法。

• 對(duì)于java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些要重定義Adaptee的行為比較困難，這種情況下，需要定義Adaptee的子類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)重定義，然后讓適配器組合子類(lèi)。雖然重定義Adaptee的行為比較困難，但是想要增加一些新的行為則方便的很，而且新增加的行為可同時(shí)適用于所有的源。

• 對(duì)于類(lèi)適配器，僅僅引入了一個(gè)對(duì)象，并不需要額外的引用來(lái)間接得到Adaptee。

• 對(duì)于java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些，需要額外的引用來(lái)間接得到Adaptee。

建議盡量使用java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些的實(shí)現(xiàn)方式，多用合成或聚合、少用繼承。當(dāng)然，具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)需要來(lái)選用實(shí)現(xiàn)方式，最適合的才是最好的。

適配器模式的優(yōu)點(diǎn)

• 更好的復(fù)用性：系統(tǒng)需要使用現(xiàn)有的類(lèi)，而此類(lèi)的接口不符合系統(tǒng)的需要。那么通過(guò)適配器模式就可以讓這些功能得到更好的復(fù)用。

• 更好的擴(kuò)展性：在實(shí)現(xiàn)適配器功能的時(shí)候，可以調(diào)用自己開(kāi)發(fā)的功能，從而自然地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)的功能。

適配器模式的缺點(diǎn)

　　過(guò)多的使用適配器，會(huì)讓系統(tǒng)非常零亂，不易整體進(jìn)行把握。比如，明明看到調(diào)用的是A接口，其實(shí)內(nèi)部被適配成了B接口的實(shí)現(xiàn)，一個(gè)系統(tǒng)如果太多出現(xiàn)這種情況，無(wú)異于一場(chǎng)災(zāi)難。因此如果不是很有必要，可以不使用適配器，而是直接對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)。

Num6：java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些

基本概念：為其他對(duì)象提供一種代理以控制對(duì)這個(gè)對(duì)象的訪(fǎng)問(wèn)。也可以說(shuō)，在出發(fā)點(diǎn)到目的地之間有一道中間層，意為代理。

為什么要使用

• 授權(quán)機(jī)制不同級(jí)別的用戶(hù)對(duì)同一對(duì)象擁有不同的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)利，如在論壇系統(tǒng)中，就使用Proxy進(jìn)行授權(quán)機(jī)制控制，訪(fǎng)問(wèn)論壇有兩種人：注冊(cè)用戶(hù)和游客(未注冊(cè)用戶(hù))，論壇就通過(guò)類(lèi)似ForumProxy這樣的代理來(lái)控制這兩種用戶(hù)對(duì)論壇的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限。

• 某個(gè)客戶(hù)端不能直接操作到某個(gè)對(duì)象，但又必須和那個(gè)對(duì)象有所互動(dòng)。

舉例兩個(gè)具體情況：

• 如果那個(gè)對(duì)象是一個(gè)是很大的圖片，需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間才能顯示出來(lái)，那么當(dāng)這個(gè)圖片包含在文檔中時(shí)，使用編輯器或?yàn)g覽器打開(kāi)這個(gè)文檔，打開(kāi)文檔必須很迅速，不能等待大圖片處理完成，這時(shí)需要做個(gè)圖片Proxy來(lái)代替真正的圖片。
• 如果那個(gè)對(duì)象在Internet的某個(gè)遠(yuǎn)端服務(wù)器上，直接操作這個(gè)對(duì)象因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)速度原因可能比較慢，那我們可以先用Proxy來(lái)代替那個(gè)對(duì)象。

總之原則是，對(duì)于開(kāi)銷(xiāo)很大的對(duì)象，只有在使用它時(shí)才創(chuàng)建，這個(gè)原則可以為我們節(jié)省很多寶貴的Java內(nèi)存。所以，有些人認(rèn)為Java耗費(fèi)資源內(nèi)存，我以為這和程序編制思路也有一定的關(guān)系。

如何使用

以論壇系統(tǒng)為例，訪(fǎng)問(wèn)論壇系統(tǒng)的用戶(hù)有多種類(lèi)型：注冊(cè)普通用戶(hù)、論壇管理者、系統(tǒng)管理者、游客。注冊(cè)普通用戶(hù)才能發(fā)言，論壇管理者可以管理他被授權(quán)的論壇，系統(tǒng)管理者可以管理所有事務(wù)等，這些權(quán)限劃分和管理是使用Proxy完成的。
在Forum中陳列了有關(guān)論壇操作的主要行為，如論壇名稱(chēng)，論壇描述的獲取和修改，帖子發(fā)表刪除編輯等，在ForumPermissions中定義了各種級(jí)別權(quán)限的用戶(hù)：

public class ForumPermissions implements Cacheable {
    /**
    * Permission to read object.
    */
    public static final int READ = 0;

    /**
    * Permission to administer the entire sytem.
    */
    public static final int SYSTEM_ADMIN = 1;

    /**
    * Permission to administer a particular forum.
    */
    public static final int FORUM_ADMIN = 2;

    /**
    * Permission to administer a particular user.
    */
    public static final int USER_ADMIN = 3;

    /**
    * Permission to administer a particular group.
    */
    public static final int GROUP_ADMIN = 4;

    /**
    * Permission to moderate threads.
    */
    public static final int MODERATE_THREADS = 5;

    /**
    * Permission to create a new thread.
    */
    public static final int CREATE_THREAD = 6;

    /**
    * Permission to create a new message.
    */
    public static final int CREATE_MESSAGE = 7;

    /**
    * Permission to moderate messages.
    */
    public static final int MODERATE_MESSAGES = 8;
  
    public boolean isSystemOrForumAdmin() {
        return (values[FORUM_ADMIN] || values[SYSTEM_ADMIN]);
    }

//相關(guān)操作代碼
}

因此，F(xiàn)orum中各種操作權(quán)限是和ForumPermissions定義的用戶(hù)級(jí)別有關(guān)系的，作為接口Forum的實(shí)現(xiàn)：ForumProxy正是將這種對(duì)應(yīng)關(guān)系聯(lián)系起來(lái)。比如，修改Forum的名稱(chēng)，只有論壇管理者或系統(tǒng)管理者可以修改，代碼如下：

public class ForumProxy implements Forum {
    private ForumPermissions permissions;
    private Forum forum;
    this.authorization = authorization;

    public ForumProxy(Forum forum, Authorization authorization,ForumPermissions permissions){
        this.forum = forum;
        this.authorization = authorization;
        this.permissions = permissions;
    }
    .....
    public void setName(String name) throws UnauthorizedException,
        ForumAlreadyExistsException{
        //只有是系統(tǒng)或論壇管理者才可以修改名稱(chēng)
      if (permissions.isSystemOrForumAdmin()) {
        forum.setName(name);
      }
　　  else {
　　　 throw new UnauthorizedException();
　　  }
    }
    ...

}

而DbForum才是接口Forum的真正實(shí)現(xiàn)，以修改論壇名稱(chēng)為例：

public class DbForum implements Forum, Cacheable {
    ...
    public void setName(String name) throws ForumAlreadyExistsException {
　　....
        this.name = name;
　　     //這里真正將新名稱(chēng)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中
　　     saveToDb();
　　....
    }
    ...
}

凡是涉及到對(duì)論壇名稱(chēng)修改這一事件，其他程序都首先得和ForumProxy打交道，由ForumProxy決定是否有權(quán)限做某一樣事情，F(xiàn)orumProxy是個(gè)名副其實(shí)的"網(wǎng)關(guān)"，"安全代理系統(tǒng)"。
在平時(shí)應(yīng)用中，無(wú)可避免總要涉及到系統(tǒng)的授權(quán)或安全體系，不管你有無(wú)意識(shí)的使用Proxy，實(shí)際你已經(jīng)在使用Proxy了。

流程圖

Num7：java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些

基本概念：java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些(Decorator)，動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)，就增加功能來(lái)說(shuō)，java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些比生成子類(lèi)更為靈活。

UML結(jié)構(gòu)圖

上圖是Decorator 模式的結(jié)構(gòu)圖,讓我們可以進(jìn)行更方便的描述:

• Component是定義一個(gè)對(duì)象接口，可以給這些對(duì)象動(dòng)態(tài)地添加職責(zé)。

• ConcreteComponent是定義了一個(gè)具體的對(duì)象，也可以給這個(gè)對(duì)象添加一些職責(zé)。

Decorator是裝飾抽象類(lèi)，繼承了Component,從外類(lèi)來(lái)擴(kuò)展Component類(lèi)的功能，但對(duì)于Component來(lái)說(shuō)，是無(wú)需知道Decorator存在的。ConcreteDecorator就是具體的裝飾對(duì)象，起到給Component添加職責(zé)的功能。

如何使用

假設(shè)情景：某人裝扮自己形象，穿衣服，褲子，鞋子，戴帽子等來(lái)把自己給包裝起來(lái)，需要把所需的功能按正確的順序串聯(lián)起來(lái)進(jìn)行控制，我們應(yīng)該如何設(shè)計(jì)才能做到呢？如下，先看下代碼結(jié)構(gòu)圖：

先創(chuàng)建一個(gè)接口類(lèi)：Component.java

public interface Component {    
    void show();
}

創(chuàng)建一個(gè)具體的 ConcreteComponent 來(lái)實(shí)現(xiàn) Component 接口：Person.java

public class Person implements Component{
    private String name;
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Person(String name){
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("裝扮的" + name);
    }
}

創(chuàng)建裝飾類(lèi) Decorator 實(shí)現(xiàn) Component 接口

public class Decorator implements Component{
    private Component mComponent;
    public void decoratorObj(Component component){
        mComponent = component;
    }

    @Override
    public void show() {
        if(mComponent != null){
            mComponent.show();
        }
    }
}

分別創(chuàng)建具體的裝飾類(lèi)：Jeans.java , Pelisse.java, Sandal.java ...等等，分別繼承 Decorator.java 類(lèi)

/** 牛仔褲 */
public class Jeans extends Decorator {
    @Override
    public void show(){
        System.out.println("穿牛仔褲");
        super.show();
    }
    
}

客戶(hù)端測(cè)試類(lèi)

/**
 * java常用的設(shè)計(jì)模式有哪些測(cè)試客戶(hù)端
 */
public class DecoratorClient {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Welcome to Andy.Chen Blog!" +"\n" 
                   +"Decorator Patterns." +"\n");
        
        Person mPerson = new Person("Andy");
        
        Sandal mSandal = new Sandal();
        Jeans mJeans = new Jeans();
        TShirt mShirt = new TShirt();
        
        mShirt.decoratorObj(mPerson);
        mJeans.decoratorObj(mShirt);
        mSandal.decoratorObj(mJeans);
        mSandal.show(); 
    }
}

測(cè)試結(jié)果

Welcome to Andy.Chen Blog!
Decorator Patterns.
  
穿涼鞋
穿牛仔褲
穿T-Shirt
裝扮的Andy

總結(jié)

Decorator模式有以下的優(yōu)缺點(diǎn)：

• 比靜態(tài)繼承更靈活與對(duì)象的靜態(tài)繼承相比，Decorator模式提供了更加靈活的向?qū)ο筇砑勇氊?zé)的方式，可以使用添加和分離的方法，用裝飾在運(yùn)行時(shí)刻增加和刪除職責(zé)。使用繼承機(jī)制增加職責(zé)需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的子類(lèi)，如果需要為原來(lái)所有的子類(lèi)都添加功能的話(huà)，每個(gè)子類(lèi)都需要重寫(xiě)，增加系統(tǒng)的復(fù)雜度，此外可以為一個(gè)特定的Component類(lèi)提供多個(gè)Decorator，這種混合匹配是適用繼承很難做到的。

• 避免在層次結(jié)構(gòu)高層的類(lèi)有太多的特征，Decorator模式提供了一種“即用即付”的方法來(lái)添加職責(zé)，他并不試圖在一個(gè)復(fù)雜的可訂制的類(lèi)中支持所有可預(yù)見(jiàn)的特征，相反可以定義一個(gè)簡(jiǎn)單的類(lèi)，并且用Decorator類(lèi)給他逐漸的添加功能，從簡(jiǎn)單的部件組合出復(fù)雜的功能。

• Decorator?與它的Component不一樣Decorator是一個(gè)透明的包裝，如果我們從對(duì)象標(biāo)識(shí)的觀點(diǎn)出發(fā)，一個(gè)被裝飾了的組件與這個(gè)組件是有差別的，因此使用裝飾時(shí)不應(yīng)該以來(lái)對(duì)象標(biāo)識(shí)。

• 產(chǎn)生許多小對(duì)象，采用Decorator模式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)往往會(huì)產(chǎn)生許多看上去類(lèi)似的小對(duì)象，這些對(duì)象僅僅在他們相互連接的方式上有所不同。

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