GOF23种设计模式在Java中的应用（part 3）

本文接续：GOF23种设计模式在Java中的应用（part 2）

行为型模式

行为型模式关注系统中对象之间的相互交互.，研究系统在运行时对象之间的相互通信和协作，进一步明确对象的职责，共有11种模式。
创建型模式关注对象的创建过程。
结构型模式关注对象和类的组织。

行为型模式汇总：

①责任链模式     chain of responsibility pattern
②命令模式        command   pattern
③解释器模式    ínterpreter  pattern
④迭代器模式      íterator   pattern
⑤中介者模式     mediator  pattern
⑥备忘录模式    memento  pattern
⑦观察者模式    observer  pattern
⑧状态模式      state   pattern
⑨策略模式      strategy  pattern
⑩模板方法模式  template method  pattern
⑪访问者模式    vísítor  pattern

目录

2.14 责任链模式

2.15 迭代器模式

2.16 中介者模式

2.17 命令模式

2.18 解释器模式

2.19 访问者模式

2.20 策略模式

2.21 模板方法

2.22 状态模式

2.23 观察者模式

2.24 备忘录模式

---

2.14 责任链模式

2.14.1 责任链模式定义：

将能够处理同一类请求对象连成一条链，所提交的请求沿着链传递，链上的对象逐个判断是否有能力处理该请求，如果能则处理，如果不能则传递给链上的下一个对象。

责任链模式通用类图

责任链模式的核心在“链”上，“链”是由多个处理者ConcreteHandler组成的。

 2.14.2 责任链模式的优缺点

优点：

责任链模式非常显著的优点是将请求和处理分开。请求者可以不用知道是谁处理的，处理者可以不用知道请求的全貌（例如在J2EE项目开发中，可以剥离出无状态Bean由责任链处理），两者解耦，提高系统的灵活性。

缺点：

责任链有两个非常显著的缺点：一是性能问题，每个请求都是从链头遍历到链尾，特别是在链比较长的时候，性能是一个非常大的问题。二是调试不很方便，特别是链条比较长，环节比较多的时候，由于采用了类似递归的方式，调试的时候逻辑可能比较复杂。

责任链模式的注意事项

链中节点数量需要控制，避免出现超长链的情况，一般的做法是在Handler中设置一个最大节点数量，在setNext方法中判断是否已经是超过其阈值，超过则不允许该链建立，避免无意识地破坏系统性能。

场景:
-打牌时，轮流出牌
-接力赛跑
-大学中，奖学金审批
-公司中，公文审批

 

场景：
– 公司里面，报销个单据需要经过流程：
• 申请人填单申请，申请给经理
• 小于1000，经理审查。
• 超过1000，交给总经理审批。
• 总经理审批通过
– 公司里面，请假条的审批过程：
• 如果请假天数小于3天，主任审批
• 如果请假天数大于等于3天，小于10天，经理审批
• 如果大于等于10天，小于30天，总经理审批
• 如果大于等于30天，提示拒绝

场景：
– 公司里面，SCM(Supply Chain Management供应链管理)系统中，
采购审批子系统的设计：
• 采购金额小于5万，主任审批
• 采购金额大于等于5万，小于10万，经理审批
• 采购金额大于等于10万，小于20万，副总经理审批
• 采购金额大于等于20万，总经理审批

2.14.3 实例演示：

请假条审批流程案例

package cn.xiaomifeng1010.chainOfResp;

/**
 * 封装请假的基本信息
 * @author Administrator
 *
 */
public class LeaveRequest {
	private String empName;
	private int leaveDays;
	private String reason;
	
	
	public LeaveRequest(String empName, int leaveDays, String reason) {
		super();
		this.empName = empName;
		this.leaveDays = leaveDays;
		this.reason = reason;
	}
	public String getEmpName() {
		return empName;
	}
	public void setEmpName(String empName) {
		this.empName = empName;
	}
	public int getLeaveDays() {
		return leaveDays;
	}
	public void setLeaveDays(int leaveDays) {
		this.leaveDays = leaveDays;
	}
	public String getReason() {
		return reason;
	}
	public void setReason(String reason) {
		this.reason = reason;
	} 
	
	
}

package cn.xiaomifeng1010.chainOfResp;

/**
 * 抽象类
 * @author Administrator
 *
 */
public abstract class Leader {
	protected String name;
	protected Leader nextLeader; //责任链上的后继对象
	
	public Leader(String name) {
		super();
		this.name = name;
	}
	
	//设定责任链上的后继对象
	public void setNextLeader(Leader nextLeader) {
		this.nextLeader = nextLeader;
	}
	
	
	/**
	 * 处理请求的核心的业务方法
	 * @param request
	 */
	public abstract void handleRequest(LeaveRequest request);
	
	
	
}

package cn.xiaomifeng1010.chainOfResp;

/**
 * 主任
 * @author Administrator
 *
 */
public class Director extends Leader {

	public Director(String name) {
		super(name);
	}

	@Override
	public void handleRequest(LeaveRequest request) {
		if(request.getLeaveDays()<3){
			System.out.println("员工："+request.getEmpName()+"请假，天数："+request.getLeaveDays()+",理由："+request.getReason());
			System.out.println("主任："+this.name+",审批通过！");
		}else{
			if(this.nextLeader!=null){
				this.nextLeader.handleRequest(request);
			}
		}
	}

}

package cn.xiaomifeng1010.chainOfResp;

/**
 * 经理
 * @author Administrator
 *
 */
public class Manager extends Leader {

	public Manager(String name) {
		super(name);
	}

	@Override
	public void handleRequest(LeaveRequest request) {
		if(request.getLeaveDays()<10){
			System.out.println("员工："+request.getEmpName()+"请假，天数："+request.getLeaveDays()+",理由："+request.getReason());
			System.out.println("经理："+this.name+",审批通过！");
		}else{
			if(this.nextLeader!=null){
				this.nextLeader.handleRequest(request);
			}
		}
	}

}

package cn.xiaomifeng1010.chainOfResp;

/**
 * 副总经理
 * @author Administrator
 *
 */
public class ViceGeneralManager extends Leader {

	public ViceGeneralManager(String name) {
		super(name);
	}

	@Override
	public void handleRequest(LeaveRequest request) {
		if(request.getLeaveDays()<20){
			System.out.println("员工："+request.getEmpName()+"请假，天数："+request.getLeaveDays()+",理由："+request.getReason());
			System.out.println("副总经理："+this.name+",审批通过！");
		}else{
			if(this.nextLeader!=null){
				this.nextLeader.handleRequest(request);
			}
		}
	}

}

package cn.xiaomifeng1010.chainOfResp;

/**
 * 总经理
 * @author Administrator
 *
 */
public class GeneralManager extends Leader {

	public GeneralManager(String name) {
		super(name);
	}

	@Override
	public void handleRequest(LeaveRequest request) {
		if(request.getLeaveDays()<30){
			System.out.println("员工："+request.getEmpName()+"请假，天数："+request.getLeaveDays()+",理由："+request.getReason());
			System.out.println("总经理："+this.name+",审批通过！");
		}else{
			System.out.println("莫非"+request.getEmpName()+"想辞职，居然请假"+request.getLeaveDays()+"天！");
		}
	}

}

 client客户端

package cn.xiaomifeng1010.chainOfResp;

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		Leader a = new Director("张三");
		Leader b = new Manager("李四");
		Leader b2 = new ViceGeneralManager("李小四");
		Leader c = new GeneralManager("王五");
		//组织责任链对象的关系
		a.setNextLeader(b);
		b.setNextLeader(b2);
		b2.setNextLeader(c);
		
		//开始请假操作
		LeaveRequest req1 = new LeaveRequest("TOM", 15, "回英国老家探亲！");
		a.handleRequest(req1);
		
	}
}

关系类图：

上面实例的解析：

添加新的处理对象：
– 由于责任链的创建完全在客户端，因此新增新的具体处理者对原有类
库没有任何影响，只需添加新的类，然后在客户端调用时添加即可。
符合开闭原则。
– 案例：
• 我们可以在请假处理流程中，增加新的“副总经理”角色，审批大于等于
10天，小于20天的请假。审批流程变为：
① 如果请假天数小于3天，主任审批
② 如果请假天数大于等于3天，小于10天，经理审批
③ 大于等于10天，小于20天的请假，副总经理审批
④ 如果大于等于20天，小于30天，总经理审批
⑤ 如果大于等于30天，提示拒绝

 链表方式定义职责链(上一个案例)
• 非链表方式实现职责链
– 通过集合、数组生成职责链更加实用！实际上，很多项目中，每个具
体的Handler并不是由开发团队定义的，而是项目上线后由外部单位追
加的，所以使用链表方式定义COR链就很困难。

2.14.4 开发中常见的场景：
– Java中，异常机制就是一种责任链模式。一个try可以对应多个catch，当第一个catch不匹配类型，则自动跳到第二个catch.
– Javascript语言中，事件的冒泡和捕获机制。Java语言中，事件的处理采用观察者模式。
– Servlet开发中，过滤器的链式处理
– Struts2中，拦截器的调用也是典型的责任链模式

 

2.15 迭代器模式

2.15.1 迭代器模式定义：

它提供一种方法访问一个容器对象中各个元素，而又不需要暴露该对象的内部细节。

提供一种可以遍历聚合对象的方式。又称为：游标cursor模式
– 聚合对象：存储数据
– 迭代器：遍历数据

                                                             迭代器模式的通用类图 

Iterator抽象迭代器

抽象迭代器负责定义访问和遍历元素的接口，而且基本上是有固定的3个方法：first（）获得第一个元素，next（）访问下一个元素，isDone（）是否已经访问到底部（java叫做hasNext（）方法）。

ConcreteIterator具体迭代器

具体迭代器角色实现迭代器接口，完成容器元素的遍历。

Aggregate抽象容器

容器角色负责提供创建具体迭代器角色的接口，必然提供一个类似createIterator（）这样的方法，在java中一般是iterator（）方法。

Concrete Aggregate具体容器

具体容器实现容器接口定义的方法，创建出容纳迭代器的对象。

基本案例：
– 实现正向遍历的迭代器
– 实现逆向遍历的迭代器
• 开发中常见的场景：
– JDK内置的迭代器(List/Set)

2.15.2 迭代器模式实例演示

package cn.xiaomifeng1010.iterator;


/**
 *  自定义的迭代器接口
 * @author Administrator
 *
 */
public interface MyIterator {
	void first();	//将游标指向第一个元素
	void next();	//将游标指向下一个元素
	boolean hasNext();//判断是否存在下一个元素
	
	boolean isFirst();
	boolean isLast();
	
	Object getCurrentObj();  //获取当前游标指向的对象
}

package cn.xiaomifeng1010.iterator;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 自定义的聚合类
 * @author Administrator
 *
 */
public class ConcreteMyAggregate {
	private List