设计模式学习(三) — 结构型模式

设计模式学习(三) — 结构型模式

结构型模式主要是侧重于类之间结构构建的设计经验总结
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(0) 基本概念

• 结构型设计模式侧重于类之间的结构构建，用来解决模块之间的耦合问题；

• 结构型设计模式主要包括装饰器模式，适配器模式，代理模式等；

(1) 装饰器模式

• 装饰器模式是动态地给一个对象添加一些额外的功能，把核心功能和装饰功能区分开来更好的控制对象功能；

• 装饰器功能的好处：

  • 将特定的装饰功能封装到一个类中用于包装核心功能的类，这样可以有选择有顺序的定制特定功能的对象；

  • 将核心功能和装饰功能区分开来，去除相关类中重复的装饰逻辑，同时也降低核心功能和装饰功能的耦合度；

Mybatis中的装饰器模式

• 在MyBatis中具体的SQL命令执行是通过Executor完成的，如果在配置文件转中开启Cache缓存功能则在生成Executor实例时通过装饰器模式将Executor核心类包装成CachingExecutor增加缓存功能；

public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) {
    executorType = executorType == null?this.defaultExecutorType:executorType;
    executorType = executorType == null?ExecutorType.SIMPLE:executorType;
    Object executor;
    if(ExecutorType.BATCH == executorType) {
        executor = new BatchExecutor(this, transaction);
    } else if(ExecutorType.REUSE == executorType) {
        executor = new ReuseExecutor(this, transaction);
    } else {
        executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
    }

    //装饰器模式添加缓存功能
    if(this.cacheEnabled) {
        executor = new CachingExecutor((Executor)executor);
    }

    Executor executor1 = (Executor)this.interceptorChain.pluginAll(executor);
    return executor1;
}

• 带有缓存功能的执行类CachingExecutor在执行具体的SQL指令时会执行装饰逻辑同时也会将指令转发给核心执行类SimpleExecutor；

public int update(MappedStatement ms, Object parameterObject) throws SQLException {
  flushCacheIfRequired(ms);
  return delegate.update(ms, parameterObject);
}

Collectios中的装饰器模式

• Collections工具类中将普通集合类转化成线程安全的集合类是通过装饰器模式，比如Collections.synchronizedList()，Collections.synchronizedMap()等；

• 调用Collections工具类方法创建装饰器类，功能的实现仍是通过传入的参数普通集合类只是在方法外加上一层synchronized锁；

public E get(int index) {
    synchronized (mutex) {return list.get(index);}
}

Java IO中的装饰器模式

• BufferedInputStream，DataInputStream等都是在原始数据流基础上添加新的功能，BufferedInputStream用来从硬盘将数据读入到一个内存缓冲区中，并从缓冲区提供数据；DataInputStream提供基于多字节的读取方法，可以读取原始类型的数据。

(2) 适配器模式

• 适配器模式是将一个类的接口转换成期望类的接口，让原本不兼容的类可以一起工作

• 适配器模式的主要优点是将目标类和适配者类解耦，增加了类的透明性和复用性，同时系统的灵活性和扩展性都非常好，更换适配器或者增加新的适配器都非常方便

Java IO中的适配器模式

• ByteArrayInputStream是Java IO中适配器模式的使用，将内存中的数组转化成数据流从而能够进行流处理

try  
        {  
            DataInputStream in = new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(BufferedInputFile.read("MemoryInput.java").getBytes()));  
            while(true)  
            {  
                System.out.print((char)in.readByte());      
            }             
        }  
        catch (EOFException e)  
        {  
            System.err.println("End Of Stream");  
        }  

(3) 代理模式

• 给某个对象提供一个代理对象，并由代理对象控制对于原对象的访问，即客户不直接操控原对象，而是通过代理对象间接地操控原对象。

• 代理模式和装饰器模式区别：代理类（proxy class）可以对它的客户隐藏一个对象的具体信息。因此，当使用代理模式的时候，我们常常在一个代理类中创建一个对象的实例。并且，当我们使用装饰器模 式的时候，我们通常的做法是将原始对象作为一个参数传给装饰者的构造器。

代理模式的使用情景

• Spring中AOP功能的实现核心就是动态代理，在装载Bean时根据配置文件判断是否生成相应的代理类实例；

• RPC中通过代理模式是对底层远程调用过程进行隐藏，使客户端调用方法时和调用普通方法一样；

总结

结构型设计模式主要是在特定情况下对类与类之间的结构进行构建，根据具体的情况可以单独使用或者组合使用装饰器模式，适配器模式，代理模式等；