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Java开发中的23种设计模式详解(转)

Java开发中的23种设计模式详解(转)

设计模式（Design Patterns）

——可复用面向对象软件的基础

设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题，每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应，每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。本章系Java之美[从菜鸟到高手演变]系列之设计模式，我们会以理论与实践相结合的方式来进行本章的学习，希望广大程序爱好者，学好设计模式，做一个优秀的软件工程师！

一、设计模式的分类

总体来说设计模式分为三大类：

创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

其实还有两类：并发型模式和线程池模式。用一个图片来整体描述一下：

二、设计模式的六大原则

1、开闭原则（Open Close Principle）

开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。

2、里氏代换原则（Liskov SubstitutionPrinciple）

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。—— From Baidu 百科

3、依赖倒转原则（Dependence InversionPrinciple）

这个是开闭原则的基础，具体内容：真对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

4、接口隔离原则（Interface SegregationPrinciple）

这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这儿我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。

5、迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）

为什么叫最少知道原则，就是说：一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

6、合成复用原则（Composite ReusePrinciple）

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

三、Java的23中设计模式

从这一块开始，我们详细介绍Java中23种设计模式的概念，应用场景等情况，并结合他们的特点及设计模式的原则进行分析。

1、工厂方法模式（Factory Method）

工厂方法模式分为三种：

11、普通工厂模式，就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。首先看下关系图：

举例如下：（我们举一个发送邮件和短信的例子）

首先，创建二者的共同接口：

[java] viewplaincopy

1. public interface Sender {

2. public void Send();

3. }

其次，创建实现类：

[java] viewplaincopy

1. public class MailSender implements Sender {

2. @Override

3. public void Send() {

4. System.out.println("this is mailsender!");

5. }

6. }

[java] viewplaincopy

1. public class SmsSender implements Sender {

3. @Override

4. public void Send() {

5. System.out.println("this is sms sender!");

6. }

7. }

最后，建工厂类：

[java] viewplaincopy

1. public class SendFactory {

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("请输入正确的类型!");

10. return null;

11. }

12. }

13.}

我们来测试下：

1. public class FactoryTest {

3. public static void main(String[] args) {

4. SendFactory factory = new SendFactory();

5. Sender sender = factory.produce("sms");

6. sender.Send();

7. }

8. }

输出：this is sms sender!

22、多个工厂方法模式，是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。关系图：

将上面的代码做下修改，改动下SendFactory类就行，如下：

[java] viewplaincopypublic class SendFactory {

public Sender produceMail(){

1. return new MailSender();

2. }

4. public Sender produceSms(){

5. return new SmsSender();

6. }

7. }

测试类如下：

[java] viewplaincopy

1. public class FactoryTest {

3. public static void main(String[] args) {

4. SendFactory factory = new SendFactory();

5. Sender sender = factory.produceMail();

6. sender.Send();

7. }

8. }

输出：this is mailsender!

33、静态工厂方法模式，将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。

[java] viewplaincopy

1. public class SendFactory {

3. public static Sender produceMail(){

4. return new MailSender();

5. }

7. public static Sender produceSms(){

8. return new SmsSender();

9. }

10.}

[java] viewplaincopy

1. public class FactoryTest {

3. public static void main(String[] args) {

4. Sender sender = SendFactory.produceMail();

5. sender.Send();

6. }

7. }

输出：this is mailsender!

总体来说，工厂模式适合：凡是出现了大量的产品需要创建，并且具有共同的接口时，可以通过工厂方法模式进行创建。在以上的三种模式中，第一种如果传入的字符串有误，不能正确创建对象，第三种相对于第二种，不需要实例化工厂类，所以，大多数情况下，我们会选用第三种——静态工厂方法模式。

2、抽象工厂模式（Abstract Factory）

工厂方法模式有一个问题就是，类的创建依赖工厂类，也就是说，如果想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题，如何解决？就用到抽象工厂模式，创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。因为抽象工厂不太好理解，我们先看看图，然后就和代码，就比较容易理解。

请看例子：

[java] viewplaincopy

1. public interface Sender {

2. public void Send();

3. }

两个实现类：

[java] viewplaincopy

1. public class MailSender implements Sender {

2. @Override

3. public void Send() {

4. System.out.println("this is mailsender!");

5. }

6. }

[java] viewplaincopy

1. public class SmsSender implements Sender {

3. @Override

4. public void Send() {

5. System.out.println("this is sms sender!");

6. }

7. }

两个工厂类：

[java] viewplaincopy

1. public class SendMailFactory implements Provider {

3. @Override

4. public Sender produce(){

5. return new MailSender();

6. }

7. }

[java] viewplaincopy

1. public class SendSmsFactory implements Provider{

3. @Override

4. public Sender produce() {

5. return new SmsSender();

6. }

7. }

在提供一个接口：

[java] viewplaincopy

1. public interface Provider {

2. public Sender produce();

3. }

测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class Test {

3. public static void main(String[] args) {

4. Provider provider = new SendMailFactory();

5. Sender sender = provider.produce();

6. sender.Send();

7. }

8. }

其实这个模式的好处就是，如果你现在想增加一个功能：发及时信息，则只需做一个实现类，实现Sender接口，同时做一个工厂类，实现Provider接口，就OK了，无需去改动现成的代码。这样做，拓展性较好！

3、单例模式（Singleton）

概念：
java中单例模式是一种常见的设计模式，单例模式的写法有好几种，这里主要介绍：懒汉式单例、饿汉式单例。
　　单例模式有以下特点：
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
　　单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之，选择单例模式就是为了避免不一致状态，避免政出多头。

一、懒汉式单例

//懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化自己

public class Singleton {

privateSingleton() {}

private staticSingleton single=null;

//静态工厂方法

public staticSingleton getInstance() {

if (single== null) {

single= new Singleton();

}

returnsingle;

}

Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化，在同一个虚拟机范围内，Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。

（事实上，通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的，那基本上会使所有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论，姑且掩耳盗铃地认为反射机制不存在。）

但是以上懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题，它是线程不安全的，并发环境下很可能出现多个Singleton实例，要实现线程安全，有以下三种方式，都是对getInstance这个方法改造，保证了懒汉式单例的线程安全，如果你第一次接触单例模式，对线程安全不是很了解，可以先跳过下面这三小条，去看饿汉式单例，等看完后面再回头考虑线程安全的问题：

1、在getInstance方法上加同步

public static synchronized Singleton getInstance() {

if (single== null) {

single= new Singleton();

}

returnsingle;

}

2、双重检查锁定

public static Singleton getInstance() {

if(singleton == null) {

synchronized (Singleton.class) {

if(singleton == null) {

singleton = new Singleton();

}

returnsingleton;

}

3、静态内部类

public class Singleton {

private staticclass LazyHolder {

privatestatic final Singleton INSTANCE = new Singleton();

}

privateSingleton (){}

public staticfinal Singleton getInstance() {

returnLazyHolder.INSTANCE;

}

这种比上面1、2都好一些，既实现了线程安全，又避免了同步带来的性能影响。

二、饿汉式单例

//饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化

public class Singleton1 {

privateSingleton1() {}

private staticfinal Singleton1 single = new Singleton1();

//静态工厂方法

public staticSingleton1 getInstance() {

returnsingle;

}

饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，所以天生是线程安全的。

4、建造者模式（Builder）

工厂类模式提供的是创建单个类的模式，而建造者模式则是将各种产品集中起来进行管理，用来创建复合对象，所谓复合对象就是指某个类具有不同的属性，其实建造者模式就是前面抽象工厂模式和最后的Test结合起来得到的。我们看一下代码：

还和前面一样，一个Sender接口，两个实现类MailSender和SmsSender。最后，建造者类如下：

[java] viewplaincopy

1. public class Builder {

3. private List list = new ArrayList();

5. public void produceMailSender(int count){

6. for(int i=0; i

7. list.add(new MailSender());

8. }

9. }

10.

11. public void produceSmsSender(int count){

12. for(int i=0; i

13. list.add(new SmsSender());

14. }

15. }

16.}

测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class Test {

3. public static void main(String[] args) {

4. Builder builder = new Builder();

5. builder.produceMailSender(10);

6. }

7. }

从这点看出，建造者模式将很多功能集成到一个类里，这个类可以创造出比较复杂的东西。所以与工程模式的区别就是：工厂模式关注的是创建单个产品，而建造者模式则关注创建符合对象，多个部分。因此，是选择工厂模式还是建造者模式，依实际情况而定。

5、原型模式（Prototype）

原型模式虽然是创建型的模式，但是与工程模式没有关系，从名字即可看出，该模式的思想就是将一个对象作为原型，对其进行复制、克隆，产生一个和原对象类似的新对象。本小结会通过对象的复制，进行讲解。在Java中，复制对象是通过clone()实现的，先创建一个原型类：

[java] viewplaincopy

1. public class Prototype implements Cloneable {

3. public Object clone() throws CloneNotSupportedException {

4. Prototype proto = (Prototype) super.clone();

5. return proto;

6. }

7. }

很简单，一个原型类，只需要实现Cloneable接口，覆写clone方法，此处clone方法可以改成任意的名称，因为Cloneable接口是个空接口，你可以任意定义实现类的方法名，如cloneA或者cloneB，因为此处的重点是super.clone()这句话，super.clone()调用的是Object的clone()方法，而在Object类中，clone()是native的，具体怎么实现，我会在另一篇文章中，关于解读Java中本地方法的调用，此处不再深究。在这儿，我将结合对象的浅复制和深复制来说一下，首先需要了解对象深、浅复制的概念：

浅复制：将一个对象复制后，基本数据类型的变量都会重新创建，而引用类型，指向的还是原对象所指向的。

深复制：将一个对象复制后，不论是基本数据类型还有引用类型，都是重新创建的。简单来说，就是深复制进行了完全彻底的复制，而浅复制不彻底。

此处，写一个深浅复制的例子：

[java] viewplaincopy

1. public class Prototype implements Cloneable, Serializable {

3. private static final long serialVersionUID = 1L;

4. private String string;

6. private SerializableObject obj;

8. /* 浅复制 */

9. public Object clone() throws CloneNotSupportedException {

10. Prototype proto = (Prototype) super.clone();

11. return proto;

12. }

13.

14. /* 深复制 */

15. public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {

16.

17. /* 写入当前对象的二进制流 */

18. ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();

19. ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);

20. oos.writeObject(this);

21.

22. /* 读出二进制流产生的新对象 */

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.}

要实现深复制，需要采用流的形式读入当前对象的二进制输入，再写出二进制数据对应的对象。

我们接着讨论设计模式，上篇文章我讲完了5种创建型模式，这章开始，我将讲下7种结构型模式：适配器模式、装饰模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。其中对象的适配器模式是各种模式的起源，我们看下面的图：

适配器模式将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，目的是消除由于接口不匹配所造成的类的兼容性问题。主要分为三类：类的适配器模式、对象的适配器模式、接口的适配器模式。首先，我们来看看类的适配器模式，先看类图：

核心思想就是：有一个Source类，拥有一个方法，待适配，目标接口时Targetable，通过Adapter类，将Source的功能扩展到Targetable里，看代码：

[java] viewplaincopy

1. public class Source {

3. public void method1() {

4. System.out.println("this is original method!");

5. }

6. }

[java] viewplaincopy

1. public interface Targetable {

3. /* 与原类中的方法相同 */

4. public void method1();

6. /* 新类的方法 */

7. public void method2();

8. }

[java] viewplaincopy

1. public class Adapter extends Source implements Targetable {

3. @Override

4. public void method2() {

5. System.out.println("this is the targetable method!");

6. }

7. }

Adapter类继承Source类，实现Targetable接口，下面是测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class AdapterTest {

3. public static void main(String[] args) {

4. Targetable target = new Adapter();

5. target.method1();

6. target.method2();

7. }

8. }

输出：

this is originalmethod!
this is the targetable method!

这样Targetable接口的实现类就具有了Source类的功能。

对象的适配器模式

基本思路和类的适配器模式相同，只是将Adapter类作修改，这次不继承Source类，而是持有Source类的实例，以达到解决兼容性的问题。看图：

只需要修改Adapter类的源码即可：

[java] viewplaincopy

1. public class Wrapper implements Targetable {

3. private Source source;

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.}

测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class AdapterTest {

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. }

输出与第一种一样，只是适配的方法不同而已。

第三种适配器模式是接口的适配器模式，接口的适配器是这样的：有时我们写的一个接口中有多个抽象方法，当我们写该接口的实现类时，必须实现该接口的所有方法，这明显有时比较浪费，因为并不是所有的方法都是我们需要的，有时只需要某一些，此处为了解决这个问题，我们引入了接口的适配器模式，借助于一个抽象类，该抽象类实现了该接口，实现了所有的方法，而我们不和原始的接口打交道，只和该抽象类取得联系，所以我们写一个类，继承该抽象类，重写我们需要的方法就行。看一下类图：

这个很好理解，在实际开发中，我们也常会遇到这种接口中定义了太多的方法，以致于有时我们在一些实现类中并不是都需要。看代码：

[java] viewplaincopy

1. public interface Sourceable {

3. public void method1();

4. public void method2();

5. }

抽象类Wrapper2：

[java] viewplaincopy

1. public abstract class Wrapper2 implements Sourceable{

3. public void method1(){}

4. public void method2(){}

5. }

[java] viewplaincopy

1. public class SourceSub1 extends Wrapper2 {

2. public void method1(){

3. System.out.println("the sourceable interface's first Sub1!");

4. }

5. }

[java] viewplaincopy

1. public class SourceSub2 extends Wrapper2 {

2. public void method2(){

3. System.out.println("the sourceable interface's second Sub2!");

4. }

5. }

[java] viewplaincopy

1. public class WrapperTest {

3. public static void main(String[] args) {

4. Sourceable source1 = new SourceSub1();

5. Sourceable source2 = new SourceSub2();

7. source1.method1();

8. source1.method2();

9. source2.method1();

10. source2.method2();

11. }

12.}

测试输出：

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

达到了我们的效果！

讲了这么多，总结一下三种适配器模式的应用场景：

类的适配器模式：当希望将一个类转换成满足另一个新接口的类时，可以使用类的适配器模式，创建一个新类，继承原有的类，实现新的接口即可。

对象的适配器模式：当希望将一个对象转换成满足另一个新接口的对象时，可以创建一个Wrapper类，持有原类的一个实例，在Wrapper类的方法中，调用实例的方法就行。

接口的适配器模式：当不希望实现一个接口中所有的方法时，可以创建一个抽象类Wrapper，实现所有方法，我们写别的类的时候，继承抽象类即可。

7、装饰模式（Decorator）

顾名思义，装饰模式就是给一个对象增加一些新的功能，而且是动态的，要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口，装饰对象持有被装饰对象的实例，关系图如下：

Source类是被装饰类，Decorator类是一个装饰类，可以为Source类动态的添加一些功能，代码如下：

[java] viewplaincopy

1. public interface Sourceable {

2. public void method();

3. }

[java] viewplaincopy

1. public class Source implements Sourceable {

3. @Override

4. public void method() {

5. System.out.println("the original method!");

6. }

7. }

[java] viewplaincopy

1. public class Decorator implements Sourceable {

3. private Sourceable source;

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.}

测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class DecoratorTest {

3. public static void main(String[] args) {

4. Sourceable source = new Source();

5. Sourceable obj = new Decorator(source);

6. obj.method();

7. }

8. }

输出：

before decorator!
the original method!
after decorator!

装饰器模式的应用场景：

1、需要扩展一个类的功能。

2、动态的为一个对象增加功能，而且还能动态撤销。（继承不能做到这一点，继承的功能是静态的，不能动态增删。）

缺点：产生过多相似的对象，不易排错！

8、代理模式（Proxy）

其实每个模式名称就表明了该模式的作用，代理模式就是多一个代理类出来，替原对象进行一些操作，比如我们在租房子的时候回去找中介，为什么呢？因为你对该地区房屋的信息掌握的不够全面，希望找一个更熟悉的人去帮你做，此处的代理就是这个意思。再如我们有的时候打官司，我们需要请律师，因为律师在法律方面有专长，可以替我们进行操作，表达我们的想法。先来看看关系图：

根据上文的阐述，代理模式就比较容易的理解了，我们看下代码：

[java] viewplaincopy

1. public interface Sourceable {

2. public void method();

3. }

[java] viewplaincopy

1. public class Source implements Sourceable {

3. @Override

4. public void method() {

5. System.out.println("the original method!");

6. }

7. }

[java] viewplaincopy

1. public class Proxy implements Sourceable {

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.}

测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class ProxyTest {

3. public static void main(String[] args) {

4. Sourceable source = new Proxy();

5. source.method();

6. }

8. }

输出：

before proxy!
the original method!
after proxy!

代理模式的应用场景：

如果已有的方法在使用的时候需要对原有的方法进行改进，此时有两种办法：

1、修改原有的方法来适应。这样违反了“对扩展开放，对修改关闭”的原则。

2、就是采用一个代理类调用原有的方法，且对产生的结果进行控制。这种方法就是代理模式。

使用代理模式，可以将功能划分的更加清晰，有助于后期维护！

9、外观模式（Facade）

外观模式是为了解决类与类之家的依赖关系的，像spring一样，可以将类和类之间的关系配置到配置文件中，而外观模式就是将他们的关系放在一个Facade类中，降低了类类之间的耦合度，该模式中没有涉及到接口，看下类图：（我们以一个计算机的启动过程为例）

我们先看下实现类：

[java] viewplaincopy

1. public class CPU {

3. public void startup(){

4. System.out.println("cpu startup!");

5. }

7. public void shutdown(){

8. System.out.println("cpu shutdown!");

9. }

10.}

[java] viewplaincopy

1. public class Memory {

3. public void startup(){

4. System.out.println("memory startup!");

5. }

7. public void shutdown(){

8. System.out.println("memory shutdown!");

9. }

10.}

[java] viewplaincopy

1. public class Disk {

3. public void startup(){

4. System.out.println("disk startup!");

5. }

7. public void shutdown(){

8. System.out.println("disk shutdown!");

9. }

10.}

[java] viewplaincopy

1. public class Computer {

2. private CPU cpu;

3. private Memory memory;

4. private Disk disk;

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类如下：

[java] viewplaincopy

1. public class User {

3. public static void main(String[] args) {

4. Computer computer = new Computer();

5. computer.startup();

6. computer.shutdown();

7. }

8. }

输出：

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!

如果我们没有Computer类，那么，CPU、Memory、Disk他们之间将会相互持有实例，产生关系，这样会造成严重的依赖，修改一个类，可能会带来其他类的修改，这不是我们想要看到的，有了Computer类，他们之间的关系被放在了Computer类里，这样就起到了解耦的作用，这，就是外观模式！

10、桥接模式（Bridge）

桥接模式就是把事物和其具体实现分开，使他们可以各自独立的变化。桥接的用意是：将抽象化与实现化解耦，使得二者可以独立变化，像我们常用的JDBC桥DriverManager一样，JDBC进行连接数据库的时候，在各个数据库之间进行切换，基本不需要动太多的代码，甚至丝毫不用动，原因就是JDBC提供统一接口，每个数据库提供各自的实现，用一个叫做数据库驱动的程序来桥接就行了。我们来看看关系图：

实现代码：

先定义接口：

[java] viewplaincopy

1. public interface Sourceable {

2. public void method();

3. }

分别定义两个实现类：

[java] viewplaincopy

1. public class SourceSub1 implements Sourceable {

3. @Override

4. public void method() {

5. System.out.println("this is the first sub!");

6. }

7. }

[java] viewplaincopy

1. public class SourceSub2 implements Sourceable {

3. @Override

4. public void method() {

5. System.out.println("this is the second sub!");

6. }

7. }

定义一个桥，持有Sourceable的一个实例：

[java] viewplaincopy

1. public abstract class Bridge {

2. private Sourceable source;

4. public void method(){

5. source.method();

6. }

8. public Sourceable getSource() {

9. return source;

10. }

11.

12. public void setSource(Sourceable source) {

13. this.source = source;

14. }

15.}

[java] viewplaincopy

1. public class MyBridge extends Bridge {

2. public void method(){

3. getSource().method();

4. }

5. }

测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class BridgeTest {

3. public static void main(String[] args) {

5. Bridge bridge = new MyBridge();

7. /*调用第一个对象*/

8. Sourceable source1 = new SourceSub1();

9. bridge.setSource(source1);

10. bridge.method();

11.

12. /*调用第二个对象*/

13. Sourceable source2 = new SourceSub2();

14. bridge.setSource(source2);

15. bridge.method();

16. }

17.}

output：

this is the firstsub!
this is the second sub!

这样，就通过对Bridge类的调用，实现了对接口Sourceable的实现类SourceSub1和SourceSub2的调用。接下来我再画个图，大家就应该明白了，因为这个图是我们JDBC连接的原理，有数据库学习基础的，一结合就都懂了。

11、组合模式（Composite）

组合模式有时又叫部分-整体模式在处理类似树形结构的问题时比较方便，看看关系图：

直接来看代码：

[java] viewplaincopy

1. public class TreeNode {

3. private String name;

4. private TreeNode parent;

5. private Vector children = new Vector();

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. //添加孩子节点

28. public void add(TreeNode node){

29. children.add(node);

30. }

31.

32. //删除孩子节点

33. public void remove(TreeNode node){

34. children.remove(node);

35. }

36.

37. //取得孩子节点

38. public Enumeration getChildren(){

39. return children.elements();

40. }

41.}

[java] viewplaincopy

1. public class Tree {

3. TreeNode root = null;

5. public Tree(String name) {

6. root = new TreeNode(name);

7. }

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.}

使用场景：将多个对象组合在一起进行操作，常用于表示树形结构中，例如二叉树，数等。

12、享元模式（Flyweight）

享元模式的主要目的是实现对象的共享，即共享池，当系统中对象多的时候可以减少内存的开销，通常与工厂模式一起使用。

FlyWeightFactory负责创建和管理享元单元，当一个客户端请求时，工厂需要检查当前对象池中是否有符合条件的对象，如果有，就返回已经存在的对象，如果没有，则创建一个新对象，FlyWeight是超类。一提到共享池，我们很容易联想到Java里面的JDBC连接池，想想每个连接的特点，我们不难总结出：适用于作共享的一些个对象，他们有一些共有的属性，就拿数据库连接池来说，url、driverClassName、username、password及dbname，这些属性对于每个连接来说都是一样的，所以就适合用享元模式来处理，建一个工厂类，将上述类似属性作为内部数据，其它的作为外部数据，在方法调用时，当做参数传进来，这样就节省了空间，减少了实例的数量。

看个例子：

看下数据库连接池的代码：

[java] view plaincopy

1. public class ConnectionPool {

3. private Vector pool;

5. /*公有属性*/

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. /*构造方法，做一些初始化工作*/

16. private ConnectionPool() {

17. pool = new Vector(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. /* 返回连接到连接池 */

33. public synchronized void release() {

34. pool.add(conn);

35. }

36.

37. /* 返回连接池中的一个数据库连接 */

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.}

通过连接池的管理，实现了数据库连接的共享，不需要每一次都重新创建连接，节省了数据库重新创建的开销，提升了系统的性能！本章讲解了7种结构型模式，因为篇幅的问题，剩下的11种行为型模式，

本章是关于设计模式的最后一讲，会讲到第三种设计模式——行为型模式，共11种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。这段时间一直在写关于设计模式的东西，终于写到一半了，写博文是个很费时间的东西，因为我得为读者负责，不论是图还是代码还是表述，都希望能尽量写清楚，以便读者理解，我想不论是我还是读者，都希望看到高质量的博文出来，从我本人出发，我会一直坚持下去，不断更新，源源动力来自于读者朋友们的不断支持，我会尽自己的努力，写好每一篇文章！希望大家能不断给出意见和建议，共同打造完美的博文！

先来张图，看看这11中模式的关系：

第一类：通过父类与子类的关系进行实现。第二类：两个类之间。第三类：类的状态。第四类：通过中间类

13、策略模式（strategy）

策略模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使他们可以相互替换，且算法的变化不会影响到使用算法的客户。需要设计一个接口，为一系列实现类提供统一的方法，多个实现类实现该接口，设计一个抽象类（可有可无，属于辅助类），提供辅助函数，关系图如下：

图中ICalculator提供同意的方法，
AbstractCalculator是辅助类，提供辅助方法，接下来，依次实现下每个类：

首先统一接口：

[java] viewplaincopy

1. public interface ICalculator {

2. public int calculate(String exp);

3. }

辅助类：

[java] viewplaincopy

1. public abstract class AbstractCalculator {

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.}

三个实现类：

[java] viewplaincopy

1. public class Plus extends AbstractCalculator implements ICalculator {

3. @Override

4. public int calculate(String exp) {

5. int arrayInt[] = split(exp,"\\+");

6. return arrayInt[0]+arrayInt[1];

7. }

8. }

[java] viewplaincopy

1. public class Minus extends AbstractCalculator implements ICalculator {

3. @Override

4. public int calculate(String exp) {

5. int arrayInt[] = split(exp,"-");

6. return arrayInt[0]-arrayInt[1];

7. }

9. }

[java] viewplaincopy

1. public class Multiply extends AbstractCalculator implements ICalculator {

3. @Override

4. public int calculate(String exp) {

5. int arrayInt[] = split(exp,"\\*");

6. return arrayInt[0]*arrayInt[1];

7. }

8. }

简单的测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class StrategyTest {

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. }

输出：10

策略模式的决定权在用户，系统本身提供不同算法的实现，新增或者删除算法，对各种算法做封装。因此，策略模式多用在算法决策系统中，外部用户只需要决定用哪个算法即可。

14、模板方法模式（Template Method）

解释一下模板方法模式，就是指：一个抽象类中，有一个主方法，再定义1...n个方法，可以是抽象的，也可以是实际的方法，定义一个类，继承该抽象类，重写抽象方法，通过调用抽象类，实现对子类的调用，先看个关系图：

就是在AbstractCalculator类中定义一个主方法calculate，calculate()调用spilt()等，Plus和Minus分别继承AbstractCalculator类，通过对AbstractCalculator的调用实现对子类的调用，看下面的例子：

[java] viewplaincopy

1. public abstract class AbstractCalculator {

3. /*主方法，实现对本类其它方法的调用*/

4. public final int calculate(String exp,String opt){

5. int array[] = split(exp,opt);

6. return calculate(array[0],array[1]);

7. }

9. /*被子类重写的方法*/

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.}

[java] viewplaincopy

1. public class Plus extends AbstractCalculator {

3. @Override

4. public int calculate(int num1,int num2) {

5. return num1 + num2;

6. }

7. }

测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class StrategyTest {

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. }

我跟踪下这个小程序的执行过程：首先将exp和"\\+"做参数，调用AbstractCalculator类里的calculate(String,String)方法，在calculate(String,String)里调用同类的split()，之后再调用calculate(int ,int)方法，从这个方法进入到子类中，执行完return num1 + num2后，将值返回到AbstractCalculator类，赋给result，打印出来。正好验证了我们开头的思路。

15、观察者模式（Observer）

包括这个模式在内的接下来的四个模式，都是类和类之间的关系，不涉及到继承，学的时候应该记得归纳，记得本文最开始的那个图。观察者模式很好理解，类似于邮件订阅和RSS订阅，当我们浏览一些博客或wiki时，经常会看到RSS图标，就这的意思是，当你订阅了该文章，如果后续有更新，会及时通知你。其实，简单来讲就一句话：当一个对象变化时，其它依赖该对象的对象都会收到通知，并且随着变化！对象之间是一种一对多的关系。先来看看关系图：

我解释下这些类的作用：MySubject类就是我们的主对象，Observer1和Observer2是依赖于MySubject的对象，当MySubject变化时，Observer1和Observer2必然变化。AbstractSubject类中定义着需要监控的对象列表，可以对其进行修改：增加或删除被监控对象，且当MySubject变化时，负责通知在列表内存在的对象。我们看实现代码：

一个Observer接口：

[java] viewplaincopy

1. public interface Observer {

2. public void update();

3. }

两个实现类：

[java] viewplaincopy

1. public class Observer1 implements Observer {

3. @Override

4. public void update() {

5. System.out.println("observer1 has received!");

6. }

7. }

[java] viewplaincopy

1. public class Observer2 implements Observer {

3. @Override

4. public void update() {

5. System.out.println("observer2 has received!");

6. }

8. }

Subject接口及实现类：

[java] viewplaincopy

1. public interface Subject {

3. /*增加观察者*/

4. public void add(Observer observer);

6. /*删除观察者*/

7. public void del(Observer observer);

9. /*通知所有的观察者*/

10. public void notifyObservers();

11.

12. /*自身的操作*/

13. public void operation();

14.}

[java] viewplaincopy

1. public abstract class AbstractSubject implements Subject {

3. private Vector vector = new Vector();

4. @Override

5. public void add(Observer observer) {

6. vector.add(observer);

7. }

9. @Override

10. public void del(Observer observer) {

11. vector.remove(observer);

12. }

13.

14. @Override

15. public void notifyObservers() {

16. Enumeration enumo = vector.elements();

17. while(enumo.hasMoreElements()){

18. enumo.nextElement().update();

19. }

20. }

21.}

[java] viewplaincopy

1. public class MySubject extends AbstractSubject {

3. @Override

4. public void operation() {

5. System.out.println("update self!");

6. notifyObservers();

7. }

9. }

测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class ObserverTest {

3. public static void main(String[] args) {

4. Subject sub = new MySubject();

5. sub.add(new Observer1());

6. sub.add(new Observer2());

8. sub.operation();

9. }

10.

11.}

输出：

update self!
observer1 has received!
observer2 has received!

这些东西，其实不难，只是有些抽象，不太容易整体理解，建议读者：根据关系图，新建项目，自己写代码（或者参考我的代码）,按照总体思路走一遍，这样才能体会它的思想，理解起来容易！

16、迭代子模式（Iterator）

顾名思义，迭代器模式就是顺序访问聚集中的对象，一般来说，集合中非常常见，如果对集合类比较熟悉的话，理解本模式会十分轻松。这句话包含两层意思：一是需要遍历的对象，即聚集对象，二是迭代器对象，用于对聚集对象进行遍历访问。我们看下关系图：

这个思路和我们常用的一模一样，MyCollection中定义了集合的一些操作，MyIterator中定义了一系列迭代操作，且持有Collection实例，我们来看看实现代码：

两个接口：

[java] viewplaincopy

1. public interface Collection {

3. public Iterator iterator();

5. /*取得集合元素*/

6. public Object get(int i);

8. /*取得集合大小*/

9. public int size();

10.}

[java] viewplaincopy

1. public interface Iterator {

2. //前移

3. public Object previous();

5. //后移

6. public Object next();

7. public boolean hasNext();

9. //取得第一个元素

10. public Object first();

11.}

两个实现：

[java] viewplaincopy

1. public class MyCollection implements Collection {

3. public String string[] = {"A","B","C","D","E"};

4. @Override

5. public Iterator iterator() {

6. return new MyIterator(this);

7. }

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.}

[java] viewplaincopy

1. public class MyIterator implements Iterator {

3. private Collection collection;

4. private int pos = -1;

6. public MyIterator(Collection collection){

7. this.collection = collection;

8. }

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

21. pos++;

22. }

23. return collection.get(pos);

24. }

25.

26. @Override

27. public boolean hasNext() {

28. if(pos

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.}

测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class Test {

3. public static void main(String[] args) {

4. Collection collection = new MyCollection();

5. Iterator it = collection.iterator();

7. while(it.hasNext()){

8. System.out.println(it.next());

9. }

10. }

11.}

输出：A B C D E

此处我们貌似模拟了一个集合类的过程，感觉是不是很爽？其实JDK中各个类也都是这些基本的东西，加一些设计模式，再加一些优化放到一起的，只要我们把这些东西学会了，掌握好了，我们也可以写出自己的集合类，甚至框架！

17、责任链模式（Chain ofResponsibility）
接下来我们将要谈谈责任链模式，有多个对象，每个对象持有对下一个对象的引用，这样就会形成一条链，请求在这条链上传递，直到某一对象决定处理该请求。但是发出者并不清楚到底最终那个对象会处理该请求，所以，责任链模式可以实现，在隐瞒客户端的情况下，对系统进行动态的调整。先看看关系图：

Abstracthandler类提供了get和set方法，方便MyHandle类设置和修改引用对象，MyHandle类是核心，实例化后生成一系列相互持有的对象，构成一条链。

[java] viewplaincopy

1. public interface Handler {

2. public void operator();

3. }

[java] viewplaincopy

1. public abstract class AbstractHandler {

3. private Handler handler;

5. public Handler getHandler() {

6. return handler;

7. }

9. public void setHandler(Handler handler) {

10. this.handler = handler;

11. }

12.

13.}

[java] viewplaincopy

1. public class MyHandler extends AbstractHandler implements Handler {

3. private String name;

5. public MyHandler(String name) {

6. this.name = name;

7. }

9. @Override

10. public void operator() {

11. System.out.println(name+"deal!");

12. if(getHandler()!=null){

13. getHandler().operator();

14. }

15. }

16.}

[java] viewplaincopy

1. public class Test {

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");

8. h1.setHandler(h2);

9. h2.setHandler(h3);

10.

11. h1.operator();

12. }

13.}

输出：

h1deal!
h2deal!
h3deal!

此处强调一点就是，链接上的请求可以是一条链，可以是一个树，还可以是一个环，模式本身不约束这个，需要我们自己去实现，同时，在一个时刻，命令只允许由一个对象传给另一个对象，而不允许传给多个对象。

18、命令模式（Command）

命令模式很好理解，举个例子，司令员下令让士兵去干件事情，从整个事情的角度来考虑，司令员的作用是，发出口令，口令经过传递，传到了士兵耳朵里，士兵去执行。这个过程好在，三者相互解耦，任何一方都不用去依赖其他人，只需要做好自己的事儿就行，司令员要的是结果，不会去关注到底士兵是怎么实现的。我们看看关系图：

Invoker是调用者（司令员），Receiver是被调用者（士兵），MyCommand是命令，实现了Command接口，持有接收对象，看实现代码：

[java] viewplaincopy

1. public interface Command {

2. public void exe();

3. }

[java] viewplaincopy

1. public class MyCommand implements Command {

3. private Receiver receiver;

5. public MyCommand(Receiver receiver) {

6. this.receiver = receiver;

7. }

9. @Override

10. public void exe() {

11. receiver.action();

12. }

13.}

[java] viewplaincopy

1. public class Receiver {

2. public void action(){

3. System.out.println("command received!");

4. }

5. }

[java] viewplaincopy

1. public class Invoker {

3. private Command command;

5. public Invoker(Command command) {

6. this.command = command;

7. }

9. public void action(){

10. command.exe();

11. }

12.}

[java] viewplaincopy

1. public class Test {

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. }

输出：command received!

这个很哈理解，命令模式的目的就是达到命令的发出者和执行者之间解耦，实现请求和执行分开，熟悉Struts的同学应该知道，Struts其实就是一种将请求和呈现分离的技术，其中必然涉及命令模式的思想！

其实每个设计模式都是很重要的一种思想，看上去很熟，其实是因为我们在学到的东西中都有涉及，尽管有时我们并不知道，其实在Java本身的设计之中处处都有体现，像AWT、JDBC、集合类、IO管道或者是Web框架，里面设计模式无处不在。因为我们篇幅有限，很难讲每一个设计模式都讲的很详细，不过我会尽我所能，尽量在有限的空间和篇幅内，把意思写清楚了，更好让大家明白。本章不出意外的话，应该是设计模式最后一讲了，首先还是上一下上篇开头的那个图：

本章讲讲第三类和第四类。

19、备忘录模式（Memento）

主要目的是保存一个对象的某个状态，以便在适当的时候恢复对象，个人觉得叫备份模式更形象些，通俗的讲下：假设有原始类A，A中有各种属性，A可以决定需要备份的属性，备忘录类B是用来存储A的一些内部状态，类C呢，就是一个用来存储备忘录的，且只能存储，不能修改等操作。做个图来分析一下：

Original类是原始类，里面有需要保存的属性value及创建一个备忘录类，用来保存value值。Memento类是备忘录类，Storage类是存储备忘录的类，持有Memento类的实例，该模式很好理解。直接看源码：

[java] viewplaincopy

1. public class Original {

3. private String value;

5. public String getValue() {

6. return value;

7. }

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.}

[java] viewplaincopy

1. public class Memento {

3. private String value;

5. public Memento(String value) {

6. this.value = value;

7. }

9. public String getValue() {

10. return value;

11. }

12.

13. public void setValue(String value) {

14. this.value = value;

15. }

16.}

[java] viewplaincopy

1. public class Storage {

3. private Memento memento;

5. public Storage(Memento memento) {

6. this.memento = memento;

7. }

9. public Memento getMemento() {

10. return memento;

11. }

12.

13. public void setMemento(Memento memento) {

14. this.memento = memento;

15. }

16.}

测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class Test {

3. public static void main(String[] args) {

5. // 创建原始类

6. Original origi = new Original("egg");

8. // 创建备忘录

9. Storage storage = new Storage(origi.createMemento());

10.

11. // 修改原始类的状态

12. System.out.println("初始化状态为：" + origi.getValue());

13. origi.setValue("niu");

14. System.out.println("修改后的状态为：" + origi.getValue());

15.

16. // 回复原始类的状态

17. origi.restoreMemento(storage.getMemento());

18. System.out.println("恢复后的状态为：" + origi.getValue());

19. }

20.}

输出：

初始化状态为：egg
修改后的状态为：niu
恢复后的状态为：egg

简单描述下：新建原始类时，value被初始化为egg，后经过修改，将value的值置为niu，最后倒数第二行进行恢复状态，结果成功恢复了。其实我觉得这个模式叫“备份-恢复”模式最形象。

20、状态模式（State）

核心思想就是：当对象的状态改变时，同时改变其行为，很好理解！就拿QQ来说，有几种状态，在线、隐身、忙碌等，每个状态对应不同的操作，而且你的好友也能看到你的状态，所以，状态模式就两点：1、可以通过改变状态来获得不同的行为。2、你的好友能同时看到你的变化。看图：

State类是个状态类，Context类可以实现切换，我们来看看代码：

[java] viewplaincopy

1. package com.xtfggef.dp.state;

3. /**

4. * 状态类的核心类

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.}

[java] viewplaincopy

1. package com.xtfggef.dp.state;

3. /**

4. * 状态模式的切换类 2012-12-1

5. * @author erqing

6. *

7. */

8. public class Context {

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.}

测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class Test {

3. public static void main(String[] args) {

5. State state = new State();

6. Context context = new Context(state);

8. //设置第一种状态

9. state.setValue("state1");

10. context.method();

11.

12. //设置第二种状态

13. state.setValue("state2");

14. context.method();

15. }

16.}

输出：

execute the firstopt!
execute the second opt!

根据这个特性，状态模式在日常开发中用的挺多的，尤其是做网站的时候，我们有时希望根据对象的某一属性，区别开他们的一些功能，比如说简单的权限控制等。
21、访问者模式（Visitor）

访问者模式把数据结构和作用于结构上的操作解耦合，使得操作集合可相对自由地演化。访问者模式适用于数据结构相对稳定算法又易变化的系统。因为访问者模式使得算法操作增加变得容易。若系统数据结构对象易于变化，经常有新的数据对象增加进来，则不适合使用访问者模式。访问者模式的优点是增加操作很容易，因为增加操作意味着增加新的访问者。访问者模式将有关行为集中到一个访问者对象中，其改变不影响系统数据结构。其缺点就是增加新的数据结构很困难。—— From 百科

简单来说，访问者模式就是一种分离对象数据结构与行为的方法，通过这种分离，可达到为一个被访问者动态添加新的操作而无需做其它的修改的效果。简单关系图：

来看看原码：一个Visitor类，存放要访问的对象，

[java] viewplaincopy

1. public interface Visitor {

2. public void visit(Subject sub);

3. }

[java] viewplaincopy

1. public class MyVisitor implements Visitor {

3. @Override

4. public void visit(Subject sub) {

5. System.out.println("visit the subject："+sub.getSubject());

6. }

7. }

Subject类，accept方法，接受将要访问它的对象，getSubject()获取将要被访问的属性，

[java] viewplaincopy

1. public interface Subject {

2. public void accept(Visitor visitor);

3. public String getSubject();

4. }

[java] viewplaincopy

1. public class MySubject implements Subject {

3. @Override

4. public void accept(Visitor visitor) {

5. visitor.visit(this);

6. }

8. @Override

9. public String getSubject() {

10. return "love";

11. }

12.}

测试：

[java] viewplaincopy

1. public class Test {

3. public static void main(String[] args) {

5. Visitor visitor = new MyVisitor();

6. Subject sub = new MySubject();

7. sub.accept(visitor);

8. }

9. }

输出：visit the subject：love

该模式适用场景：如果我们想为一个现有的类增加新功能，不得不考虑几个事情：1、新功能会不会与现有功能出现兼容性问题？2、以后会不会再需要添加？3、如果类不允许修改代码怎么办？面对这些问题，最好的解决方法就是使用访问者模式，访问者模式适用于数据结构相对稳定的系统，把数据结构和算法解耦，
22、中介者模式（Mediator）

中介者模式也是用来降低类类之间的耦合的，因为如果类类之间有依赖关系的话，不利于功能的拓展和维护，因为只要修改一个对象，其它关联的对象都得进行修改。如果使用中介者模式，只需关心和Mediator类的关系，具体类类之间的关系及调度交给Mediator就行，这有点像spring容器的作用。先看看图：

User类统一接口，User1和User2分别是不同的对象，二者之间有关联，如果不采用中介者模式，则需要二者相互持有引用，这样二者的耦合度很高，为了解耦，引入了Mediator类，提供统一接口，MyMediator为其实现类，里面持有User1和User2的实例，用来实现对User1和User2的控制。这样User1和User2两个对象相互独立，他们只需要保持好和Mediator之间的关系就行，剩下的全由MyMediator类来维护！基本实现：

[java] viewplaincopy

1. public interface Mediator {

2. public void createMediator();

3. public void workAll();

4. }

[java] viewplaincopy

1. public class MyMediator implements Mediator {

3. private User user1;

4. private User user2;

6. public User getUser1() {

7. return user1;

8. }

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.}

[java] viewplaincopy

1. public abstract class User {

3. private Mediator mediator;

5. public Mediator getMediator(){

6. return mediator;

7. }

9. public User(Mediator mediator) {

10. this.mediator = mediator;

11. }

12.

13. public abstract void work();

14.}

[java] viewplaincopy

1. public class User1 extends User {

3. public User1(Mediator mediator){

4. super(mediator);

5. }

7. @Override

8. public void work() {

9. System.out.println("user1 exe!");

10. }

11.}

[java] viewplaincopy

1. public class User2 extends User {

3. public User2(Mediator mediator){

4. super(mediator);

5. }

7. @Override

8. public void work() {

9. System.out.println("user2 exe!");

10. }

11.}

测试类：

[java] viewplaincopy

1. public class Test {

3. public static void main(String[] args) {

4. Mediator mediator = new MyMediator();

5. mediator.createMediator();

6. mediator.workAll();

7. }

8. }

输出：

user1 exe!
user2 exe!
23、解释器模式（Interpreter）
解释器模式是我们暂时的最后一讲，一般主要应用在OOP开发中的编译器的开发中，所以适用面比较窄。

Context类是一个上下文环境类，Plus和Minus分别是用来计算的实现，代码如下：

[java] viewplaincopy

1. public interface Expression {

2. public int interpret(Context context);

3. }

[java] viewplaincopy

1. public class Plus implements Expression {

3. @Override

4. public int interpret(Context context) {

5. return context.getNum1()+context.getNum2();

6. }

7. }

[java] viewplaincopy

1. public class Minus implements Expression {

3. @Override

4. public int interpret(Context context) {

5. return context.getNum1()-context.getNum2();

6. }

7. }

[java] viewplaincopy

1. public class Context {

3. private int num1;

4. private int num2;

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.}

[java] viewplaincopy

1. public class Test {

3. public static void main(String[] args) {

5. // 计算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.}

最后输出正确的结果：3。

基本就这样，解释器模式用来做各种各样的解释器，如正则表达式等的解释器等等！

资源：http://download.csdn.net/detail/zhangerqing/4835830

原文链接：http://blog.csdn.net/zhangerqing

Java开发中的23种设计模式详解(转)

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