面向对象编程之设计模式

面向对象的好处：可维护，可复用，可扩展和灵活性好

面向对象编程的基本特征：封装，继承和多态

面向对象设计的七大原则：

    单一职责原则(SRP)：就一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。

    开发-封闭原则(OCP)：软件实体(类、模块、函数等等)应该是可以扩展，但是是不可修改的。

    依赖倒置原则(DIP)：抽象不应该依赖细节，细节应该依赖与抽象(针对接口编程，不要对实现编程)

        A.高层模块不应该依赖低层模块。两个都应该 依赖抽象

        B.抽象不应该依赖细节。细节应该依赖抽象

    里氏替换原则(LSP)：子类型必须要能替换掉它们的父类型。

    迪米特法则(LoD)：如果两个类不必彼此直接通信，那么这两个类就不应该发生直接的相互作用。如果其中一个需要调用另一个类的某一个方法的话，可以通过第三者转发这个调用。

    合成/聚合复用原则(CARP)：尽量使用合成/聚合，尽量不要使用类继承。

    接口隔离原则(ISP)：应当为客户端提供尽可能小的单独的接口，而不是提供大的总的接口。

23种设计模式分为三组：

    创建型模式(5个)

        抽象工厂模式：提供一个创建一系列相关或者相互依赖对象的接口，而无需指定他们具体的类。

        Android示例：com.android.internal.policy包下的IPolicy有使用到这个模式，它是关于Android窗口，窗口管理，布局加载，以及事件回退Handler这一系列窗口相关产品的抽象工厂，但是其在源码中其实也只有一个具体的工厂实现。

    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。

    Android示例：AlertDialog.Builer

    工厂方法模式：定一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，工厂模式使一个类的实例化延迟到其子类。

    Android示例：容器类通常是我们开发软件过程中不可缺少的基础组件，例如ArrayList, HashMap, HashSet等，而迭代容器中的元素是最常用的功能之一， 容器中的迭代器就是用了工厂方法设计模式。

    原型模式：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

    Android示例：

Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_SENDTO, uri);
//克隆副本
Intent copyIntent = (Intetn) intent .clone();

    单例模式：保证一个类有且仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

     Android示例：

//获取WindowManager服务引用
WindowManager wm = (WindowManager)getSystemService(getApplication().WINDOW_SERVICE);

结构型模式(7个)

    适配器模式：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

 Android示例：ListView或者RecyclerView的适配器。

    桥接模式：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。

    Android示例：AbsListView 与 ListAdapter 之间的桥接模式

    组合模式：将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构，组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

     Android示例：Android中的View体系

    装饰模式：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰模式相比生成子类更加灵活。

    Android示例：我们平时经常用到Context类，但是其实Context类只是个抽象类，具体实现是ContextImpl，那么谁是ContextImpl的装饰类呢？我们知道Activity是个Context,但是Activity 并不是继承于Context,而是继承于ContextThremeWrapper.而ContextThremeWrapper继承于ContextWrapper,ContextWrapper继承Context.说了这么多，跟装饰模式有啥关系？主要是引入ContextWrapper这个类。ContextWrapper内部有个Context引用mContext，并且ContextWrapper中对Context的每个方法都有实现，在实现中调用的就是mContext相同的方法。所以Contex就是“装饰模式”里的Component，ContextImpl就是“装饰模式”里的ConcreteComponent，ContextWrapper就是“装饰模式”里的Decorator，Activity、服务组件Service以及应用基类Application就是“装饰模式”里的具体装饰角色A、B、C。

    外观模式：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一个子系统更加容易使用。

    Android示例：Context，Android内部有很多复杂的功能比如startActivty、sendBroadcast、bindService等等，这些功能内部的实现非常复杂，如果你看了源码你就能感受得到，但是我们无需关心它内部实现了什么，我们只关心它帮我们启动Activity，帮我们发送了一条广播，绑定了Activity等等就够了。

    享元模式：为运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

    Android示例：线程通信中的Message，每次我们获取Message时调用Message.obtain()其实就是从消息池中取出可重复使用的消息，避免产生大量的Message对象。

    代理模式：为其它对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

    Android示例：Binder机制

行为型模式(11个)

    观察者模式：定义对象间的一种一对多的依赖关系，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自动更新。

    Android示例：我们最常用到的控件就是ListView了，而ListView最重要的一个点就是Adapter，在我们往ListView添加数据后，我们都会调用一个方法: notifyDataSetChanged(), 这个方法就是用到了我们所说的观察者模式。

public abstract class BaseAdapter implements ListAdapter, SpinnerAdapter {
    // 数据集观察者
    private final DataSetObservable mDataSetObservable = new DataSetObservable();

    // 代码省略

    public void registerDataSetObserver(DataSetObserver observer) {
        mDataSetObservable.registerObserver(observer);
    }

    public void unregisterDataSetObserver(DataSetObserver observer) {
        mDataSetObservable.unregisterObserver(observer);
    }

    /**
     * Notifies the attached observers that the underlying data has been changed
     * and any View reflecting the data set should refresh itself.
     * 当数据集用变化时通知所有观察者
     */
    public void notifyDataSetChanged() {
        mDataSetObservable.notifyChanged();
    }
}

    模板方法模式：定义一个操作的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中，模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。

    Android示例：适配器，自定义View都是模板方法模式。

    命令模式：将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；可以对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

    Android示例：Android中大家常见的Runnable。命令接口Runnable，调用者Thread。

    状态模式：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，让对象看起来似乎修改了它的类。

    Android示例：StateMachine

    责任链模式：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接受者之间的耦合关系，将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递请求，直到有一个对象处理它为止。

     Android示例：Android中的View体系

    解释器模式：给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。

    Android示例：PackageParser对AndroidManifest.xml文件的解析

    中介者模式：用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显示地相互引用，从而是其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。

    Android示例：Binder中的ServiceManager

    访问者模式：一个作用于某对象结构中的各个元素的操作，它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。

     Android示例：编译时注解依赖于APT(Annotation Processing Tools)实现,在编译器会自己生成相关的java类。
注解可以指定作用于哪种元素上,  比如:PackageElement(包元素),TypeElement(类型元素),ExecutableElement(可执行元素),VariableElement(变量元素),TypeParameterElement(类型参数元素)。Element基类里面有一个accept(ElementVisitor v,P p)方法，ElementVisitor里面又根据不同的元素类型重载很很多visit方法。比如类型元素访问者 里面是visitType(TypeElement e,P p)方法,然后里面做了这种类型元素需要的操作。显然这就是一个访问者模式。

    策略模式：定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换，本模式使得算法可以独立于使用他们的客户而变化。

    Android示例：在使用动画时，你可以选择线性插值器LinearInterpolator、加速减速插值器AccelerateDecelerateInterpolator、减速插值器DecelerateInterpolator以及自定义的插值器。这些插值器都是实现根据时间流逝的百分比来计算出当前属性值改变的百分比。通过根据需要选择不同的插值器，实现不同的动画效果。

    备忘录模式：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。

    Android示例：Activity的onSaveInstanceState和onRestoreInstanceState就是用到了备忘录模式，分别用于保存和恢复。

    迭代器模式：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不需要暴露该对象的内部表示。

    Android示例：最典型的就是Cursor用到了迭代器模式，当我们使用SQLiteDatabase的query方法时，返回的就是Cursor对象，之后再通过Cursor去遍历数据

 其实除了上面23中设计模式之外还有一个简单工厂模式，因为它违反了开放-封闭原则所以没有在上面分类中出现。

简单工厂模式:建立一个工厂（一个函数或一个类方法）来制造新的对象。

Android示例：

public Object getSystemService(String name) {
    if (getBaseContext() == null) {
        throw new IllegalStateException("System services not available to Activities before onCreate()");
    }
    //........
    if (WINDOW_SERVICE.equals(name)) {
         return mWindowManager;
    } else if (SEARCH_SERVICE.equals(name)) {
        ensureSearchManager();
        return mSearchManager;
    }
    //.......
    return super.getSystemService(name);
  }