一、访问者模式（Visitor Pattern ）
定义：Represent an operation to be performed on the elements of an object
structure. Visitor lets you define a new operation without changing the classes of
the elements on which it operates. （封装一些作用于某种数据结构中的各元素的
操作，它可以在不改变数据结构的前提下定义作用于这些元素的新的操作。）
● Visitor——抽象访问者
抽象类或者接口，声明访问者可以访问哪些元素，具体到程序中就是 visit 方法的
参数定义哪些对象是可以被访问的。
● ConcreteVisitor——具体访问者
它影响访问者访问到一个类后该怎么干，要做什么事情。
● Element——抽象元素
接口或者抽象类，声明接受哪一类访问者访问，程序上是通过 accept 方法中的参
数来定义的。
● ConcreteElement——具体元素
实现 accept 方法，通常是 visitor.visit(this)，基本上都形成了一种模式了。
● ObjectStruture——结构对象
元素产生者，一般容纳在多个不同类、不同接口的容器，如 List、Set、Map 等，
在项目中，一般很少抽象出这个角色。
使用场景：
● 一个对象结构包含很多类对象，它们有不同的接口，而你想对这些对象实施一些
依赖于其具体类的操作，也就说是用迭代器模式已经不能胜任的情景。
● 需要对一个对象结构中的对象进行很多不同并且不相关的操作，而你想避免让这
些操作“污染”这些对象的类。
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二、状态模式（复杂）
定义：Allow an object to alter its behavior when its internal state changes.The
object will appear to change its class.（当一个对象内在状态改变时允许其改变行
为，这个对象看起来像改变了其类。）
● State——抽象状态角色
接口或抽象类，负责对象状态定义，并且封装环境角色以实现状态切换。
● ConcreteState——具体状态角色
每一个具体状态必须完成两个职责：本状态的行为管理以及趋向状态处理，通俗地
说，就是本状态下要做的事情，以及本状态如何过渡到其他状态。
● Context——环境角色
定义客户端需要的接口，并且负责具体状态的切换。
使用场景：
● 行为随状态改变而改变的场景
这也是状态模式的根本出发点，例如权限设计，人员的状态不同即使执行相同的行
为结果也会不同，在这种情况下需要考虑使用状态模式。
● 条件、分支判断语句的替代者
注意：
状态模式适用于当某个对象在它的状态发生改变时，它的行为也随着发生比较大的
变化，也就是说在行为受状态约束的情况下可以使用状态模式，而且使用时对象的
状态最好不要超过 5 个。
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三、解释器模式（Interpreter Pattern ）（少用）
定义：Given a language, define a representation for its grammar along with an
interpreter that uses the representation to interpret sentences in the language.
（给定一门语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，该解释器使用该
表示来解释语言中的句子。）
● AbstractExpression——抽象解释器
具体的解释任务由各个实现类完成，具体的解释器分别由 TerminalExpression 和
Non-terminalExpression 完成。
● TerminalExpression——终结符表达式
实现与文法中的元素相关联的解释操作，通常一个解释器模式中只有一个终结符表
达式，但有多个实例，对应不同的终结符。具体到我们例子就是 VarExpression
类，表达式中的每个终结符都在栈中产生了一个 VarExpression 对象。
● NonterminalExpression——非终结符表达式
文法中的每条规则对应于一个非终结表达式，具体到我们的例子就是加减法规则分
别对应到 AddExpression 和 SubExpression 两个类。非终结符表达式根据逻辑的
复杂程度而增加，原则上每个文法规则都对应一个非终结符表达式。
● Context——环境角色
具体到我们的例子中是采用 HashMap 代替。
使用场景：
● 重复发生的问题可以使用解释器模式
● 一个简单语法需要解释的场景
注意：
尽量不要在重要的模块中使用解释器模式，否则维护会是一个很大的问题。在项目
中可以使用 shell、JRuby、Groovy 等脚本语言来代替解释器模式，弥补 Java 编
译型语言的不足。
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四、享元模式（Flyweight Pattern ）
定义：Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently.
（使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。）
对象的信息分为两个部分：内部状态（intrinsic）与外部状态（extrinsic）。
● 内部状态
内部状态是对象可共享出来的信息，存储在享元对象内部并且不会随环境改变而改
变。
● 外部状态
外部状态是对象得以依赖的一个标记，是随环境改变而改变的、不可以共享的状
态。
● Flyweight——抽象享元角色
它简单地说就是一个产品的抽象类，同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口
或实现。
● ConcreteFlyweight——具体享元角色
具体的一个产品类，实现抽象角色定义的业务。该角色中需要注意的是内部状态处
理应该与环境无关，不应该出现一个操作改变了内部状态，同时修改了外部状态，
这是绝对不允许的。
● unsharedConcreteFlyweight——不可共享的享元角色
不存在外部状态或者安全要求（如线程安全）不能够使用共享技术的对象，该对象
一般不会出现在享元工厂中。
● FlyweightFactory——享元工厂
职责非常简单，就是构造一个池容器，同时提供从池中获得对象的方法。
享元工厂的代码：
public class FlyweightFactory {
//定义一个池容器
private static HashMap pool= new
HashMap();
//享元工厂
public static Flyweight getFlyweight(String Extrinsic){
//需要返回的对象
Flyweight flyweight = null;
//在池中没有该对象
if(pool.containsKey(Extrinsic)){
flyweight = pool.get(Extrinsic);
}else{
//根据外部状态创建享元对象
flyweight = new ConcreteFlyweight1(Extrinsic);
//放置到池中
pool.put(Extrinsic, flyweight);
}
return flyweight;
}
}
使用场景：
● 系统中存在大量的相似对象。
● 细粒度的对象都具备较接近的外部状态，而且内部状态与环境无关，也就是说对
象没有特定身份。
● 需要缓冲池的场景。
注意：
● 享元模式是线程不安全的，只有依靠经验，在需要的地方考虑一下线程安全，在
大部分场景下不用考虑。对象池中的享元对象尽量多，多到足够满足为止。
● 性能安全：外部状态最好以 java 的基本类型作为标志，如 String，int，可以提
高效率。
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五、桥梁模式（Bridge Pattern ）
定义：Decouple an abstraction from its implementation so that the two can vary
independently.（将抽象和实现解耦，使得两者可以独立地变化。）
● Abstraction——抽象化角色
它的主要职责是定义出该角色的行为，同时保存一个对实现化角色的引用，该角色
一般是抽象类。
● Implementor——实现化角色
它是接口或者抽象类，定义角色必需的行为和属性。
● RefinedAbstraction——修正抽象化角色
它引用实现化角色对抽象化角色进行修正。
● ConcreteImplementor——具体实现化角色
它实现接口或抽象类定义的方法和属性。
使用场景：
● 不希望或不适用使用继承的场景
● 接口或抽象类不稳定的场景
● 重用性要求较高的场景
注意：
发现类的继承有 N 层时，可以考虑使用桥梁模式。桥梁模式主要考虑如何拆分抽
象和实现。
设计原则：
●Single Responsibility Principle ：单一职责原则
单一职责原则有什么好处：
● 类的复杂性降低，实现什么职责都有清晰明确的定义；
● 可读性提高，复杂性降低，那当然可读性提高了；
● 可维护性提高，可读性提高，那当然更容易维护了；
●变更引起的风险降低，变更是必不可少的，如果接口的单一职责做得好，一个接
口修改只对相应的实现类有影响，对其他的接口无影响，这对系统的扩展性、维护
性都有非常大的帮助。
ps：接口一定要做到单一职责，类的设计尽量做到只有一个原因引起变化。
单一职责原则提出了一个编写程序的标准，用“职责”或“变化原因”来衡量接口
或类设计得是否优良，但是“职责”和“变化原因”都是不可度量的，因项目而异，因
环境而异。
● Liskov Substitution Principle ：里氏替换原则
定义：Functions that use pointers or references to base classes must be able to
use objects of derived classes without knowing it.
（所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。）
通俗点讲，只要父类能出现的地方子类就可以出现，而且替换为子类也不会产生任
何错误或异常，使用者可能根本就不需要知道是父类还是子类。但是，反过来就不
行了，有子类出现的地方，父类未必就能适应。
定义中包含的四层含义：
1. 子类必须完全实现父类的方法
2. 子类可以有自己的个性
3. 覆盖或实现父类的方法时输入参数可以被放大
如果父类的输入参数类型大于子类的输入参数类型，会出现父类存在的地
方，子类未必会存在，因为一旦把子类作为参数传入，调用者很可能进入子类的方
法范畴。
4. 覆写或实现父类的方法时输出结果可以被缩小
父类的一个方法的返回值是一个类型 T，子类的相同方法（重载或覆写）的返
回值为 S，那么里氏替换原则就要求 S 必须小于等于 T，也就是说，要么 S 和 T
是同一个类型，要么 S 是 T 的子类。
● Interface Segregation Principle：接口隔离原则
接口分为两种：
实例接口（Object Interface）：Java 中的类也是一种接口
类接口（Class Interface）： Java 中经常使用 Interface 关键字定义的接口
隔离：建立单一接口，不要建立臃肿庞大的接口；即接口要尽量细化，同时接口中
的方法要尽量少。
接口隔离原则与单一职责原则的不同：接口隔离原则与单一职责的审视角度是不相
同的，单一职责要求的是类和接口职责单一，注重的是职责，这是业务逻辑上的划
分，而接口隔离原则要求接口的方法尽量少。
● Dependence Inversion Principle ：依赖倒置原则
原始定义：
①高层模块不应该依赖低层模块，两者都应该依赖其抽象；
②抽象不应该依赖细节（实现类）；
③细节应该依赖抽象。
依赖倒置原则在 java 语言中的体现：
①模块间的依赖通过抽象发生，实现类之间不发生直接的依赖关系，其依赖关系是
通过接口或抽象类产生的；
②接口或抽象类不依赖于实现类；
③实现类依赖接口或抽象类。
依赖的三种写法：
①构造函数传递依赖对象（构造函数注入）
②Setter 方法传递依赖对象（setter 依赖注入）
③接口声明依赖对象（接口注入）
使用原则：
依赖倒置原则的本质就是通过抽象（接口或抽象类）使各个类或模块的实现彼此独
立，不互相影响，实现模块间的松耦合，我们怎么在项目中使用这个规则呢？只要
遵循以下的几个规则就可以：
①每个类尽量都有接口或抽象类，或者抽象类和接口两者都具备
②变量的表面类型尽量是接口或者是抽象类
③任何类都不应该从具体类派生（只要不超过两层的继承是可以忍受的）
④尽量不要复写基类的方法
⑤结合里氏替换原则使用
●Open Closed Principle ：开闭原则
定义：软件实体应该对扩展开放，对修改关闭。
其含义是说一个软件实体应该通过扩展来实现变化，而不是通过修改已有的代码来
实现变化。
软件实体：项目或软件产品中按照一定的逻辑规则划分的模块、抽象和类、方法。
变化的三种类型：
①逻辑变化
只变化一个逻辑，而不涉及其他模块，比如原有的一个算法是 a*b+c，现在需要修
改为 a*b*c，可以通过修改原有类中的方法的方式来完成，前提条件是所有依赖或
关联类都按照相同的逻辑处理。
②子模块变化
一个模块变化，会对其他的模块产生影响，特别是一个低层次的模块变化必然引起
高层模块的变化，因此在通过扩展完成变化时，高层次的模块修改是必然的。
③可见视图变化
可见视图是提供给客户使用的界面，如 JSP 程序、Swing 界面等，该部分的变化
一般会引起连锁反应（特别是在国内做项目，做欧美的外包项目一般不会影响太
大）。可以通过扩展来完成变化，这要看我们原有的设计是否灵活。
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