设计模式学习（1）

关于设计模式的理解与介绍已经有很多大牛写出了非常优秀的文章，所以仅在此记录自己的学习过程与总结。

这是我参考学习的一个系列博客http://www.cnblogs.com/justinw/archive/2006/11/28/574573.html，在此对博主表示衷心的感谢！

参考书籍《HeadFirst设计模式》。

废话不多说了，进入正题：

一、比模式更重要的是设计原则

1、找到系统中变化的部分，将变化的部分同其它稳定的部分隔开；

2、面向接口编程，而不要面向实现编程；

3、优先使用对象组合，而非类继承；

4、类应该对扩展开放，对修改关闭；

5、单一责任：一个类应该只有一个引起变化的原因；

二、设计模式

1、策略模式

Context(应用场景):

        需要使用ConcreteStrategy提供的算法。

        内部维护一个Strategy的实例。

        负责动态设置运行时Strategy具体的实现算法。

        负责跟Strategy之间的交互和数据传递。

Strategy(抽象策略类)：

        定义了一个公共接口，各种不同的算法以不同的方式实现这个接口，Context使用这个接口调用不同的算法，一般使用接口或抽象类实现。

ConcreteStrategy(具体策略类)：

        实现了Strategy定义的接口，提供具体的算法实现

总结：策略模式使用在这样的场景中，B是A的一部分，但B可能有多种不同的实现方式，如果不加处理，那么之后如果B增加了实现，那么就要重新写一个A类来实现这个不同的B，随着扩展的加深，我们就会看到自己的包里有A1.java、A2.java……像这样的文件就会越来越多。而策略模式就是先将B抽象出来，使得A只需要包含一个B的抽象，待到具体应用时再将A中的B实例化，而B的实现则可以在A之外随意扩展。

就像三国演义里诸葛亮给赵云的锦囊妙计一样，为了保护要去吴国的刘备，诸葛亮在临走前给了赵云三个锦囊，说在危急的时刻拿出来看一下便可化险为夷。这里即可看做是一个策略模式。对赵云来说，给他的计策是变化的，诸葛亮要把计策教给赵云，最简单的就是在临走前把计策都给赵云说一遍，这样就会有知道计策一的赵云、知道计策二的赵云等等，要是计策多了那诸葛亮可能就得说上个一两天，这么做还有个问题，就是如果诸葛亮哪天有个新想法他都要和赵云说一遍，如果情况有变有一些计策不用了那他就白费口舌了。不科学！所以诸葛亮想到了用锦囊，对赵云来说这个锦囊就是个抽象，他不需要知道具体细节，只需要知道怎么打开锦囊看内容就可以了，而这里就只有一个知道怎么打开锦囊的赵云，于是诸葛亮为赵云准备了三个锦囊，到了吴国，赵云眼看情况不对，拿出第一个锦囊，这里就相当于将锦囊实例化了，然后赵云打开锦囊读内容，这里就相当于实例化了一个知道计策一的赵云，之后赵云执行计策内容，大功告成！

所以这里赵云 = Context，锦囊 = Strategy，（锦囊一、二、三）= ConcreteStrategy。

2、观察者模式

观察者模式定义了对象间的一种一对多依赖关系，使得每当一个对象改变状态，则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新

Subject（被观察的对象接口）  

         规定ConcreteSubject的统一接口；

         每个Subject可以有多个Observer；

ConcreteSubject（具体被观察对象）

         维护对所有具体观察者的引用的列表；

         状态发生变化时会发送通知给所有注册的观察者。

Observer（观察者接口）

         规定ConcreteObserver的统一接口；

         定义了一个update()方法，在被观察对象状态改变时会被调用。

ConcreteObserver（具体观察者）

         维护一个对ConcreteSubject的引用；

         特定状态与ConcreteSubject同步；

         实现Observer接口，通过update()方法接收ConcreteSubject的通知。

总结：观察者模式可以看做是现实中的报纸订阅模式，客户是观察者(Observer)，报社是被观察者(Subject)，客户要看报纸了解各种新闻事件，就首先要向报社订阅要看的报纸，这样只要出了新报纸，报社就会把报纸送到客户手上。

结合上边的类图，举例来说，张三是一名具体的客户(Concrete Observer)，要看《程序员》，张三实现了一个自己的update()方法，也就是当出版社把新出的《程序员》送过来后要怎么处理（当然是拿着读咯，至于是坐着读还是躺着读那就看个人爱好了）。要看《程序员》，首先要向出版社(Concrete Subject)订阅啊，出版社有自己的一套管理体系，也就是那三个基本的方法（注册、移除、通知），张三怎么订阅呢，首先找到出版社（代码里就是实例化出版社！），然后用出版社的注册方法把自己的一个引用传过去，相当于给了一个名片。有新一期的《程序员》啦，出版社开始通知订阅者，也就是把杂志送到订阅者手上（代码里就是挨个调用订阅者的update方法！），大功告成。

3、装饰者模式

装饰者模式可以动态地给一个对象增加其他职责。就扩展对象功能来说，装饰者模式比生成子类更为灵活。

Component（被装饰对象基类）  

     定义对象的接口，可以给这些对象动态增加职责；

ConcreteComponent（具体被装饰对象）
        定义具体的对象，Decorator可以给它增加额外的职责；
    Decorator（装饰者抽象类）
        维护一个指向Component实例的引用，并且定义了与Component一致的接口；
    ConcreteDecorator（具体装饰者）
        具体的装饰对象，给内部持有的具体被装饰对象增加具体的职责；

总结：装饰者模式主要用于灵活扩展类对象的功能，而不需要通过继承来实现。该模式的核心部分在装饰者（Decorator），他继承自Component（被装饰对象），同时还包含了一个Component的引用，这么做使得装饰者的本质不发生变化，可以继续被装饰，也就是说装饰者同时可以做为被装饰者。举个例子，咖啡是一个被装饰者，是一个基类（Component），黑咖啡是他的一种具体对象（Concrete Component）。现在我们想给黑咖啡装饰一下，加些牛奶，得到加牛奶的黑咖啡。关键就在这里，加了牛奶的黑咖啡的依然是咖啡，也就是他的本质没有变化，这样就可以继续进行装饰，比如加糖变成加糖加牛奶的黑咖啡。具体做法就像上面的类图展示的，先定义一个装饰者抽象类（Decorator）--咖啡装饰类；然后继承得到具体的装饰类（Concrete Decorator）--加牛奶咖啡装饰类，加糖咖啡装饰类。这样只要将咖啡类的实例作为参数传入装饰者，就可以得到装饰了的对象，大功告成！装饰者的一个典型的应用即是java中的I/O类的应用，inputstream、outputstream。