Java_23种经典设计模式详解
2013-02-20 14:46
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Java中23种设计模式
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1. 设计模式 3
1.1 创建型模式 4
1.1.1 工厂方法 4
1.1.2 抽象工厂 6
1.1.3 建造者模式 10
1.1.4 单态模式 13
1.1.5 原型模式 15
1.2 结构型模式 17
1.2.1 适配器模式 17
1.2.2 桥接模式 19
1.2.3 组合模式 23
1.2.4 装饰模式 26
1.2.5 外观模式 29
1.2.6 享元模式 32
1.2.7 代理模式 34
1.3 行为型模式 37
1.3.1 责任链模式 37
1.3.2 命令模式 40
1.3.3 解释器模式 43
1.3.4 迭代器模式 45
1.3.5 中介者模式 49
1.3.6 备忘录模式 52
1.3.7 观察者模式 54
1.3.8 状态模式 58
1.3.9 策略模式 61
1.3.10 模板方法 63
1.3.11 访问者模式 65
1. 设计模式(超级详细)
1.1 创建型模式
AbstractFactory ( 抽象工厂 )
FactoryMethod ( 工厂方法 )
Singleton ( 单态模式 )
Builder ( 建造者模式 )
Protot*pe * 原型模式 )
1.1.1 工厂方法
*义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。FactoryMethod使一个类的实例*延迟到其子类。
适用性
1.当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
2.当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。
3.当*将创建对象的职责委托给多个帮助*类中的某一个，并且*希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。
参与者
1.Product
定义工厂方法所创建的对象的接口。
2.ConcreteProduct
实现Product接口。
3.Creator
声明工厂方法，该方法返回一个Product类型的对象*
Creator也可以定义一个工厂方法的缺省实现，它返回一个缺省的ConcreteProduct对象。
可以调用工厂方法以创建一个Product对象。
4.ConcreteCreator
重定义工厂方法以返回一个ConcreteProduct实例。
类图
例子
*roduct
public interface Work {
void
doWork();
}
ConcreteProduct
public class StudentWork implements Work {
public void
doWork() {
System.out.println("学生*作业!");
}
}
public class TeacherWork implements Work {
public void
doWork() {
System.out.println("老师审批作业!");
}
}
Creator
public interface IWorkFactory {
Work
get*ork();
}
Concre*eCreator
pu*lic class StudentWorkFactory implements IWorkFactory {
public Work
getWork() {
*eturn new StudentWork();
}
}
public class TeacherWorkFactory implements IWorkFactory {
public Work
getWork() {
return new TeacherWork();
}
}
Test
public class Test {
public
static void m*in(Strin*[] args) {
IWorkFactory studentWorkFactory = new StudentWorkFactory();
studentWorkFactory.getWork().d*Work();
IWorkFactory teacherWorkFactory * new TeacherWorkFactory();
teacherWorkFactory.g*tWork().*oWork();
}
}
result
学生做作业!
老师审批作业!
1.1.2 抽象工厂
提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。
适用性
1.一个系统要独立于它的*品的创建、组合和表示时。
2.一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。
3.当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时*
4*当你提供一个产品类库，而只想显示它们*接口而不是实现时。
参与者
1.Ab*tractFactory
声明一个创建抽象产品对象的操作接口。
2.ConcreteFactory
实现创建具体产品对象的操作。
*.AbstractProduct
为一类产品对象声明一个接口。
4.ConcreteProdu*t
定义一个将被相应的具体工厂创建的产品*象。
实现*bstractProduct接口。
5.Client
仅使用由AbstractFactory和AbstractProduc*类声明的接口
类图
例子
*bstractFactory
public interface IAn*malFactory {
ICat
createCat();
IDog
cre*teDog();
}
ConcreteFactory
p*blic class BlackAnimalFactory implem*nts IAnimalFactory {
public ICat
createCat() {
retur* new BlackCat();
}
public IDog
createDog() {
return new BlackDog();
}
}
public class WhiteAnimalFac*ory imp*ements IAnimalFactory {
public ICat
createCat() {
return new WhiteCat();
}
public IDog
cre*teDog() {
return new WhiteDog();
}
}
Abstrac*Product
public interface ICat {
void
eat();
}
public interface IDog {
void
eat();
}
Concrete*roduct
public class Black*at implements ICat {
public void
eat() {
System.out.println("The bl*ck cat is eating!");
}
}
public class WhiteCat implements *Cat {
public void
eat() {
Sy*tem.out.prin*ln("The w*ite cat is eating!*);
}
}
public class BlackDog implements IDog {
public void
eat() {
System.out.println("The black dog is eating");
}
}
public class WhiteDog implements IDog {
public void
eat() {
System.out.println("The white dog is eat*ng!");
}
}
Client
public static void main(String[] args) {
IAnimalFactory blackAnimalFa*tory = new BlackAnimalFactory();
ICat
blackCat = blackAnimalFactory.createCat();
blackCat.eat();
IDog
blackD*g = blackAnimalFactory.createDog();
blackDog.eat();
IAnimalFactory whiteAnimalF*ctory = new WhiteAnimalFactory();
ICat
whiteCat = whiteAnimalFactory.createCat();
whiteCat.eat();
IDog
*hiteDog = whiteAnimalFactory.createDog();
whiteDog.eat();
}
res*lt
The bla*k cat is eating!
Th* black dog is eatin*!
The white cat is eating!
The white dog is *ating!
1.1.3 建造者模式
将一个复杂对象的构*与它的表示分离，使*同样的构建过程可以创建不同的表示。
适用性
1.当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时。
*.当构造过程必须允*被构造的对象有不同*表示时。
参与者
1.Builder
为创建一个Product对象的各个部件指定抽象接口。
2.ConcreteBuilder
实现Buil*er的接口以构造和装配该产品的各个部件。
定义并明确它所创建的表示*
提供一个检索产品的接口。
3.Director
构造一个使用Builder接口的对象。
4.Product
表示被构造的复杂对象。ConcreteBuilder创建该产品的内部表示并定义它的装配过程。
包含定义组成部件的类，包括将这些部件装配成最终产品的接口。
类图
例子
Buil*er
public interface PersonBuilder {
void
buildHead();
v*id
buildBody();
void
buildFoot()*
Person
buildPerson();
}
ConcreteBuilder
public class ManBuilder implements PersonB*ilder {
Person
person;
public
ManBuilder() {
person = ne* Man();
}
publ*c void
build*ody() {
perso*.setBody("建造男人的身体");
}
public void
buildFoot() {
person.setFo*t("建造男人的脚");
}
public void
buildHead() {
pers*n.setHead("建造*人的头");
}
*ublic
Person buildPerson() {
retur* person;
}
}
Dir*ctor
public class PersonDirec*or {
public
Person constructPerson(PersonBuilder pb) {
pb.buildHead();
pb.buildBody();
pb.buildFoot();
return pb.buildPerson();
}
}
Product
public class Person {
private
String head;
private
String body;
private
String foot;
public
String getH*ad() {
return head;
}
public void
setHead(String hea*) {
this.head = head;
}
public
String getBody() {
return body;
}
public void
setBody(String body) {
this.b*dy = body;
}
public
String getFoot() {
return foot;
}
public void
setFoot(String foot) {
t*is.foot = foot;
}
}
public class Man extends Person {
}
Test
publ*c class Test{
public
static void main(String[] ar*s) {
PersonDirector pd = new PersonDirector();
Person person = pd.constructPerson(new ManBuilder());
System*out.println(person.getBody());
System.out.println(person.getFoot());
System.out.println(person.getHead());
}
}
result
建造男人*身体
建造男*的脚
建造男人的头
1.1.4 单态模式
保证一个类仅有一个实例，*提供一个访问它的全局访*点。
适用性
1.当类只能有一个*例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时。
2.当这个唯一实例应该是通过子类化可扩展的，并且客户应该无需更改代码就能使用一个扩展的实例时。
参与者
Singleton
定义一个Instance操作，允许客户访问它的唯一实例。Instance是一个类操作。
可能负*创建它自己的唯一实例。
类图
例子
Singleton
public class Singleton {
private
static Singleton sing;
private
Singleton() {
}
public
st*tic Singleton get*nstance() {
if (sing == null) {
sing = new Singleto*();
}
return sing;
}
}
Test
public class Test {
public
static void *ain(*tring[] args) {
Singleton sing = Singleton.getInstance();
Singleton si*g2 = Singleton.getI*stance();
System.out.println(sing);
System.out.pr*ntln(sing2);
}
}
result
singleton.Singleton@1c78e57
singleton.Singleton@1c78e57
1.1.5 原型模式
用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
适用性
1.当一个系统应该独立于它的产品创*、构成和表示时。
2.当要实例化的类是在运行时刻指定时，例如，通过动态装载。
3.为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂*层次时。
4.当一个类的实例只能有几个不同状态组合中的一种时。
建立相应数目的原型并克隆它们可能比每次用合适的状态手工实例化该类更方便一些。
参与者
1.
Prototype
声明一个克隆自身的接口。
2.
ConcretePrototype
实现一个克隆自身的操作。
3.
Client
让一个原型克*自身从而创建一个新的对象。
类图
例子
Prototype
public class Prototype implements Cloneable {
private
String name;
public void
setName(String name) {
this.name = name;
}
public
String getName() {
return this.name;
}
public
Object clone(){
try {
return super.clone();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
ConcretePrototype
publ*c class ConcretePrototype extend* Prototype {
public
ConcretePrototype(String name) {
setName(name);
}
}
Client
public clas* Test {
public
static void main(String[] args) {
Prototype pro = new ConcretePrototy*e("prototype");
Prototype pro2 = (Prototype)pro.clone();
*ystem.out.println(pro.getName()*;
System.out.println(pro2.getName());
}
}
result
prototype
prototype
1.2 结构型模式
Adapter * 适配器模式 *
Bridge ( 桥接模* )
Composite ( 组合模式 )
Decorator ( 装*模式 )
Facade ( 外观模式 )
Flyweight ( 享元模式 )
Proxy ( 代理模式 )
1.2.1 适配器模式
将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter模式使得原本由于接口*兼容而不能一起工作的那*类可以一起工作。
适用性
1.你想使*一个已经存在的类，而它的接口不符合你的需求。
2.你想创建一个可以复用的类，该类可以与其他不相关的类或不可预见的类（即那*接口
可能不一定兼容的类）协同工作。
*.（仅适用于对象Adapter）你想使用一些已经存在的子类，但是不可能对每一个都进行
子类化以匹配它们的接口。对象适配器可以适配它的父类接口。
参与者
1.Target
定义Client使用的与特定领域相关的接口。
2.Client
与符合Target接口的对象协同。
3.Adapt*e
定义一个已经存在的接口，这个接口需要适配。
4.Adapter
对Adaptee的接口与Target接口进行适配
类图
例子
Target
public interface Target {
void
adapteeMethod();
void
adapterMethod();
}
Adaptee
public class Adaptee {
public void
adapteeMethod() {
Syste*.out.p*intln("Adaptee method!");
}
}
Adapt*r
public clas* Adapter implement* Target {
private
Adap*ee adaptee;
public
Adapter(Adaptee adaptee) {
this.adapte* = adaptee;
}
public void adapteeMethod() {
adaptee.adapteeMethod();
}
public void adapterMethod() {
*ystem.out.println("Adapter method!");
}
}
Client
public cla*s Test {
public
stati* void main(String[] args) {
Target target = new Adapter(new Adaptee());
tar*et.adapteeMethod();
target.adapterM*thod();
}
}
result
Adaptee method!
Adapter method!
1.2.2 桥接模式
将抽象部分与它*实现部分分离，使它们都可以独立地变化。
适用性
1.你不希望在抽*和它的实现部分之间有一个固定的绑定关系。
例如这种情况可能是因为，在程序运行时刻实现部分应可以*选择或者切换。
2.类的抽象以及它的实现都应该可以通*生成子类的方法加以扩充。
这时Bridge模式使你可以对不同的抽象接口和实现部分进行组合，并分别对它们进行扩充。
3.对一个抽象的实现部分的修改应对客户不产生影响，即客户的代码不必重新编译。
4.正如在意图一节的第一个类图中所示的那样，有许多类要生成。
这*一种类层次结构说明你必须将一个对象分解成两个部分。
5.*想在多个对象间共享实现（可能使用引用计数），但同时要求客户并不知*这一点。
参与者
1.Abstraction
定义抽象类的接口。
维护一个指向Implementor类型对象的指针。
2.RefinedAbstraction
扩充由Abstraction定义的接口。
3.Implementor
定义实现类的接口，该接口不一定要与Ab*traction的接口完全一致。
事实上这两个接口可以完全不同。
*般来讲，Implementor接口仅提供基本操作，而Abstraction则定义了基于这些基本操作的较高层次的操作。
4.ConcreteImplementor
*现Implementor接口并定义它的具体实现。
类图
例子
Abstr*ction
public abstract class Person {
private
Clothing clothing;
pr*vate
String type;
public
Clothing getClothing() {
return clothing;
}
publi* void
setClothing() {
this.clothing = *lothingFactory.getClothing();
}
public void
setType(String type) {
t*is.type = type;
}
public
String getType() {
return this.ty*e;
}
public
abstract void dress();
}
RefinedAbstraction
public class Man extends *erson {
public Man()
{
setType("男人");
}
public void
dress() {
Clothing clothing = get*lothing();
clothing.personDressCloth(this);
}
}
public class Lady extends Person {
public
Lady() {
setTyp*("女人");
}
public void
dress() {
Cloth*ng clothing = getClothing();
c*othing.personDressCloth(this);
}
}
Implemento*
public abstract class Clothing {
public
abstract void personDressC*oth(*erson person);
}
ConcreteImplemento*
public class *ack*t extends Clothing {
public void
personDressCloth(Person person) {
System.out.println(person.getType() + "穿马甲");
}
}
public cl*ss Trouser extends Clothing {
public void
personDressCloth(Person person) {
System.ou*.println(*erson.getType() + "穿裤子");
}
}
Test
public class Te*t {
public
s*atic void main(String[] args) {
Person man = new Man();
Person lady = new Lady();
Clothing jacket = new Ja*ket();
Clot*ing trouser = new Trouser();
jacket.personDressCloth(man);
trouser.personDressCloth(man);
j*cket.personDressCloth(lady);
trouser.personDressCloth(lady);
}
}
result
男人穿马甲
男人穿裤子
女人穿马甲
女人穿裤子
1.2.3 组合模式
将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。"Composite使得用户对单个对象和组合对*的使用具有一致性。"
适用性
1.你想表示对象的部分-整*层次结构。
2.你希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。
参与者
1.Component
为组合中的对象声明接口。
在适当的情况下，实现所有类共有接口的缺省行为。
声明一个接口用于访问和管理Component的子组件。
(可选)在递归结构中定义一个接口，用于访问一个父部件，并在合*的情况下实现它。
2.Leaf
在组合中表示叶节点对象，叶节点没有子节点。
在组合中定义节点对象的行为。
3.Compos*te
定义有子部件的*些部件的行为。
存储子部件。
在Component接口中实现与子部件有*的操作。
4.Client
通过Component接*操纵组合部件的对象。
类图
例子
Component
p*blic abstract class Employer {
private
String name;
public void
setName(String name) {
this.name = *ame;
}
public
String getName() {
return this.name;
}
public
abstract void add(Employer employer*;
public
abstract void delete(Employer employer);
public List
employers;
public void
printInfo*) {
System.out.println(name);
}
*ublic List
getE*ployers() {
return this.employers;
}
}
Leaf
public class Programmer extends Employer {
public
Programmer(String name) {
setNam*(name);
employers = null;//程序员, 表示没有下属了
}
public v*id
add(Employer employer) {
}
public void
delete(Employer employer) {
}
}
public class Pro*ectAssistant extends Employer {
public
ProjectAss*stant(String name) {
setName(name);
employers = *ull;//项目助理, 表示没有下属了
}
public void
add(Employer employer) {
}
public void
delet*(Employer employer) {
}
}
Composite
public class Project*anager extends E*ployer {
public
ProjectManager(String name) {
setName(name);
employers = new A*rayList();
}
public void
add(Employer employer) {
employers.add(employer);
}
public void
delete(Emplo*er employer) {
employers.remove(employer);
}
}
Clie*t
publ*c class Test {
public
st*tic void main(String[] args) {
Employer pm = new ProjectManager("项目经理");
Emplo*er pa = new ProjectAssistant("项目助理");
Employer progra*mer1 = new Programmer("程序员一");
Employer programmer2 = new Programmer("程序员二");
pm.add(pa);//为项目经理添加项目助理
pm.add(programmer2);/老板来了
med.notice("boss");
//客户来*
med.n*tice("client");
}
}
result
普通员工努力工作
前台注意了!
1.3.6 备忘录模式
在不破坏封装性*前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。
适用性
1.必须*存一个对象在某一个时刻的(部分)状态,这样以后需要时它才能恢复到先前的状态。
2.如果一个用接口来让其它对象直接得到这些状态，将会暴露对象的实现细节并破坏对象的封装性。
参与者
1.Memento
备忘录存储原发器对象的内部状态。
2.Originator
原发器创建一个备忘录,用以记录当前时刻*的内部状态。
使用备忘录恢复内部状态.
3.Caretaker
负责保存好备忘录。
不能对备忘录的内*进行操作或检查。
类图
例子
Memento
public class Memento {
private
String state;
public
Meme*to(String state) {
this.state = state;
}
public
String getState() {
*eturn state;
}
public void
setSt*te(String state) {
this.stat* = s*ate;
}
}
Or*ginator
public class Originator {
private
String state;
public
String getState() {
return state;
}
public void
setState(String state) {
this.state = state;
}
*ublic
Memento createMemento() {
return new Memento(state);
}
p*blic void
setMemento(Memento meme*to) {
state = memento.ge*State();
}
p*blic void
showState(){
System.out.println(state);
}
}
Caretaker
public class Caretaker {
p*ivate
Memento memento;
public
Memento getMemento(){
return this.memento;
}
public void
setMemento(Memento memento){
this.memento = memento;
}
}
Test
public class Test {
public
static void main(String[] args) {
Originator org = *ew Originator();
org*setState("开会中");
C*retaker ctk = new Ca*etaker();
ctk.setMemento(org.createMemento());//将数据封装在Caretaker
or*.setState("睡觉中");
org.sh*wState();*/显示
org.setMemento(ctk.getMemento());//将数据重新导入
or*.showState();
}
}
result
睡觉中
开会中
1.3.7 观察者模式
定义对象间的一种一*多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
适用性
1.当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面依赖于另一方面。
将这二者封装*独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。
2.当对一个对象的改变需要同时改变其它对象,而不知道具体*多少对象有待改变。
3.当一个对象必须通知其它对象，而它又不能假定其它对象是谁。
参与者
1.Subject（目标）
目标知道它的观*者。可以有任意多个观察者观察同一个目标。
提供注册和删除观察者对象的接口。
2.Obser*er（观察者）
为那些在目标发生改变时需获得*知的对象定义一个更新*口。
3.ConcreteSubject（具体目标）
将有关状态存入各ConcreteObserver对象。
当它的状态发生改变时,向它的各个观察者发出通知。
4.ConcreteObserver（具体观察者）
维护一个指向ConcreteSubject对象的引用。
存储有关状态，这些状态应与目标的状态保持一致。
实现Observer的更新接口*使自身状态与目标的状态保持一致
类*
例子
Subject
public abstract class Citizen {
List
po*s;
String help
= "normal";
public void
setHelp(String help) {
this.help = *elp;
}
public
String getHelp() {
return this.help;
}
abstract
void sendMessage(String help);
public void
setPolicemen() {
t*is.pols = new ArrayList();
}
public void
register(*oliceman pol) {
this.pols.add(pol);
}
public void
unRegister(Policeman pol) {
this.pols.remove(pol);
}
}
Observer
public interface Policeman {
void
action(Citizen ci);
}
*oncreteSubjec*
public class Hua*gPuCitizen extends Citiz*n {
public
HuangPuCitizen(P*liceman pol) {
setPolicemen();
register*pol);
}
public void
sendMessage(String help) {
setHelp(h*lp);
for(int i = 0; i < pols.size(); i++) {
Policeman pol = pols.get(i);
//通知警察行动
pol.action(this);
}
}
}
public class TianHeCitizen extends Citizen {
public
TianHeCitizen(Policeman pol) {
setPolicemen();
re*ister(pol);
}
public void
sendM*ssage(Str*ng help) {
setHelp(help);
for (i*t i = 0; i < pols.size(); i++) {
Policeman pol = pols.get(i);
//通知警察行动
pol.action(this);
}
}
}
ConcreteObserver
public clas* HuangPuPoliceman implements Pol*ceman {
public void
action(Citizen ci) {
String help = ci.getHelp();
if (help.equals("normal")) {
System.o*t.println("一切正常, 不用出动");
}
if (help.*quals("unnormal")) *
System.out.println("有犯罪行为, 黄埔警察出动!");
}
}
}
public c*ass TianHePoliceman implements Policem*n {
public void
action(Citizen ci) {
String help = *i.getHelp();
if (help.equals("*ormal")) {
System.out.println("一切正常, 不用出动");
*
if (help.equals("unnormal")) {
System.out.println("有犯罪行为, 天河警察出动!");
}
}
}
Test
public class Test{
public
st*tic void main(String[] args) {
Policeman thPol = new TianHePoliceman();
Pol*ceman hpPol = new HuangPuPoliceman();
Ci*izen citizen = new HuangPuCitizen(hpPol);
citizen.sendMessage("unnormal");
citizen.sendMessage("normal");
System.out.println("===========");
citizen = new TianH*Citizen(thPol);
citizen.sendMessage("normal");
citi*en.sendMessage("unnormal");
}
}
result
有犯罪行为, 黄埔警察出动!
一切正常, 不用出动
======*====
一切正常, 不用出动
有犯罪行为, 天河警察出动!
1.3.8 状态模式
定义对象间*一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态*生改变时,所*依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
适用性
1.一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时刻根据状态改*它的行为。
2.一个操作中含有庞大的多分支的条件语句，且这些分支依赖于该对象的状态。
这个状态通常用一个或多个枚举常量表示。
通常,有多个操作包含这一相同的条件结构。
State模式将每一个条件分支放入一个独立的类中。
这使得你可以根据对象自身的情况将对象的状态作为一个对象，这一对象可以不依赖于其他对象而独立变化。
参与者
1.Context
定义客户感兴趣的接口。
维护一个ConcreteState子类的实例，这个实例定义当前状态。
2.State
定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。
3.ConcreteStatesubclasses
每一子类实现一个与Context的一个状态*关的行为。
类图
例子
*ontext
pu*lic class Context {
private
Weather weather;
public voi*
setWeather(Weather weather) {
this.*eather = weather;
}
pu*lic
Weather getWeather() {
return this.weather;
}
public
String weatherMessage() {
return w*ather.getWeather();
}
}
State
public interface Weath*r {
St*ing
getWeather();
}
Concrete*tatesubclasses
public class Rain implements Weather {
public
Stri*g getWeather() {
return "下雨";
}
*
public class Sunshine implements Weather {
public
Str*ng getWeather() {
return "阳光";
}
*
Test
public class Test{
public
static void main(String[] args) {
Context ctx1 = new Context();
ctx1.setWeather(new Sunshine());
System.out.println(*tx1.weatherMessage());
System.*ut.println("===============");
Context ctx2 = new Context();
ctx2.setWeather(new Rain());
S*stem.out.println(ctx2.weatherMessage());
}
}
result
阳光
===============
下雨
1.3.9 策略模式
定义一系列的算法,把它们*个个封装起来,并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。
适用性
1.许多相关的类仅仅是行为有异。“策略”提供了一种用多个行为中的一个行为来配置一个类的方法。
2.需要使用一个算法的不同变体。
3.算法使用客户不应该知*的数据。可使用策略模式以避免暴露复杂的、与算法相关的数据结构。
4*一个类定义了多种行为,并且这些行为在这个类的操作中以*个条件语句的形式出现。
将相关的条件分支移入它们各自的Strategy类中以代替这些条件语句。
参与者
1.Strategy
定义所有支持的算法的公共接口。Context使用这个接口来调用某ConcreteStrate*y定义的算法。
2.ConcreteStrategy
以S*rategy接口实现某具体算法。
*.Context
用一个ConcreteStrateg*对象来配置。
维护一个对Strategy对象的引用。
可定义一个接口来让Stategy访问它的数据。
类图
例子
Strategy
public abstra*t class Strategy {
pu*lic
abstract void method();
}
ConcreteStrategy
public class *trategyImplA extends Strategy {
public voi*
method() {
System.out.println("这是第一个实现");
}
}
public class StrategyImplB extends Strategy {
public void
method() {
System.out.println("这是第二个实现");
}
}
public class StrategyImplC extends Strategy {
public void
method() {
Syst*m.out.println("这是第三个实现");
}
}
Context
pub*ic class Context {
Strategy
stra;
public
Cont*xt(Strategy stra) {
this.stra = stra;
}
pub*ic void
doMethod() {
stra*method();
}
}
Test
public class Test {
public
static void main(String[] ar*s) {
Context ctx = new C*ntext(new StrategyImplA());
ctx.doMethod();
ctx = new Context(new *trategyImplB());
ctx.doMethod();
ctx = new Context(new StrategyImplC());
ctx.doMethod();
}
}
result
这是第一个实现
这是第二个实现
这是第三个实现
1.3.10 模板方法
定义*个操作中的算法的骨架，*将一些步骤延迟到子类中。
TemplateMethod使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
适用性
1.一次性实现一个算法的不变的部分，并将可变的*为留给子类来实现。
2.各子类中公共的行为应被提取出来并集中到一个公共父类中以避免代码重复。
首先识别现有*码中的不同之处，并且将不同之处分离为新的操作。
最后，用*个调用这些新的操作的模板方法来替换这些不同的代码。
3.控制子类*展。
参与者
1.AbstractClass
定义抽象的原语操作（primitiveoperation），具体的子类将重定义它们以实现一个算法的各步骤。
实现一个模板方法,定义一个算法的骨架。
该模板方法不仅调用原语操作，也调用定义在AbstractClass或其他对象中的操作。
*.ConcreteClass
实现*语操作以完成算法中与特定子类相关的步骤。
类图
例子
AbstractClass
public abstract class Template {
public
abstract void print();
public void
update() {
System.out.println("开始打印");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
print();
}
}
}
ConcreteClass
public class TemplateConcrete extends Template {
@*verride
public void
print() {
System.out.println("这是子类的实现");
}
}
Test
public class Test {
pu*lic
static void main(String[] args) {
Te*plate temp = new TemplateConcrete();
temp.update();
}
}
result
开始打印
这是子类的*现
这是子类的实现
这是子类的实现
这是子类的实现
这是子类的实现
这是子类的实现
这是子类的实现
这*子类的实现
这是子类的实现
这是子类的实现
1.3.11 访问者模式
表*一个作用于某对象结构中的各元素的操作。
它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
适用性
1.一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*。
2.需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作，*你想避免让这些操作“污染”这些对象的类。
Visitor使得你可以将相关的操作集中起来定义在一个类中。
当该对象结构被很多应用共享时，用Visitor模式让每个应用仅包含需要用到的操作。
3.定义对象结构的类很少改变，但经常需要在此结构上定义新的操作。
改变对象结构类需要重定义对所有访问者的接口，这可能*要很大的代价。
如果对象结构类经常改变，那么可能还是在这些类中定义这些操作较好。
参与者
1.Visitor
为该对象结构中ConcreteEle*ent的每一个类声明一个Visit操作。
该操作的名字和特征标识了发送*isit请求给该访问者的那个类。
这使得访问者可以确定正被访问元素*具体的类。
这样访问者就可以通过该元素的特定接口直*访问它。
2.Concret*Visitor
实现每个由Visitor声明的操作。
每个操作实现本算法的一部分，而该算法片断乃是对应于结构中对象的类。
Concret*Visitor*该算法提供了上下文并存*它的局部状态。
这一状态常常在遍历该结构的过程中累*结果。
3.Element
定义一个Accept操作，它*一个访问者为参数。
4.ConcreteElement
实现Accept操作，该操作以一个访问者为参数。
5.ObjectStru*ture
能枚举它的元素。
*以提供一个高层的接口以允许该访问者访问它的元素。
可以是一个复合或是一个集合，如一个列表或一个无序集合。
类图
例子
Visitor
public interface Visitor {
public void
visitString(StringElement stringE);
public void
visitFloat(FloatElement floatE);
public void
visitCollection(Collection collection);
}
ConcreteVisitor
public class C*ncreteVisitor implements Visitor {
public void
visitCollectio*(Collection colle*tion) {
// TODO Auto-generated method stub
Iterator iterator = collection.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object o = iterato*.next();
if (o in*tanceof Visitable) {
(*Visitable)o).accept(this);
}
}
}
public void
visitFloat(FloatElement floatE) {
System.out.println(floatE.getFe*));
}
public void
visitString(StringElement stringE) {
System.out.println(stringE.getSe());
}
}
Element
public interface Visitabl* {
publ*c void
accept(Visitor visitor);
}
ConcreteElement
public class FloatElement implements Visitable {
private
Float fe;
public
FloatElement(Float fe) {
this.fe = fe;
}
public Float
getFe() {
return this.fe;
}
public void
accept(Visitor visitor) {
visitor.*isitFloat(this);
}
}
public class StringElement implements Visitable *
private
String se;
public
String*lement(String se) {
this.se = se;
}
public
String getS*() {
return thi*.se;
}
public void
accept(Visitor visitor) {
visitor.visitString(this);
}
}
Test
public class Test {
public
static void main(String[] args) {
Visitor visitor = new ConcreteVisitor();
StringElement se = new StringElement("abc");
s*.accep*(visitor);
Fl*atElement fe = new FloatElement(n*w Float(1.5));
fe.accept(visitor);
S*stem.out.println("===========");
List result = new ArrayList();
result.add(new StringEle*ent("abc"));
result.a*d(new StringElement("abc"));
result.add(*ew StringElement("abc"));
result.add(new FloatElement(new Float(1.5)));
result.add(new FloatElement(new Float(1.5)));
result.add(new FloatElement(new Float(1.5)));
visitor.visitCollection(result);
}
}
result
abc
1.5
===========
abc
abc
abc
1.5
1.5
1.5
摘自 yangactive
目录
1. 设计模式 3
1.1 创建型模式 4
1.1.1 工厂方法 4
1.1.2 抽象工厂 6
1.1.3 建造者模式 10
1.1.4 单态模式 13
1.1.5 原型模式 15
1.2 结构型模式 17
1.2.1 适配器模式 17
1.2.2 桥接模式 19
1.2.3 组合模式 23
1.2.4 装饰模式 26
1.2.5 外观模式 29
1.2.6 享元模式 32
1.2.7 代理模式 34
1.3 行为型模式 37
1.3.1 责任链模式 37
1.3.2 命令模式 40
1.3.3 解释器模式 43
1.3.4 迭代器模式 45
1.3.5 中介者模式 49
1.3.6 备忘录模式 52
1.3.7 观察者模式 54
1.3.8 状态模式 58
1.3.9 策略模式 61
1.3.10 模板方法 63
1.3.11 访问者模式 65
1. 设计模式(超级详细)
1.1 创建型模式
AbstractFactory ( 抽象工厂 )
FactoryMethod ( 工厂方法 )
Singleton ( 单态模式 )
Builder ( 建造者模式 )
Protot*pe * 原型模式 )
1.1.1 工厂方法
*义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。FactoryMethod使一个类的实例*延迟到其子类。
适用性
1.当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
2.当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。
3.当*将创建对象的职责委托给多个帮助*类中的某一个，并且*希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。
参与者
1.Product
定义工厂方法所创建的对象的接口。
2.ConcreteProduct
实现Product接口。
3.Creator
声明工厂方法，该方法返回一个Product类型的对象*
Creator也可以定义一个工厂方法的缺省实现，它返回一个缺省的ConcreteProduct对象。
可以调用工厂方法以创建一个Product对象。
4.ConcreteCreator
重定义工厂方法以返回一个ConcreteProduct实例。
类图
例子
*roduct
public interface Work {
void
doWork();
}
ConcreteProduct
public class StudentWork implements Work {
public void
doWork() {
System.out.println("学生*作业!");
}
}
public class TeacherWork implements Work {
public void
doWork() {
System.out.println("老师审批作业!");
}
}
Creator
public interface IWorkFactory {
Work
get*ork();
}
Concre*eCreator
pu*lic class StudentWorkFactory implements IWorkFactory {
public Work
getWork() {
*eturn new StudentWork();
}
}
public class TeacherWorkFactory implements IWorkFactory {
public Work
getWork() {
return new TeacherWork();
}
}
Test
public class Test {
public
static void m*in(Strin*[] args) {
IWorkFactory studentWorkFactory = new StudentWorkFactory();
studentWorkFactory.getWork().d*Work();
IWorkFactory teacherWorkFactory * new TeacherWorkFactory();
teacherWorkFactory.g*tWork().*oWork();
}
}
result
学生做作业!
老师审批作业!
1.1.2 抽象工厂
提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。
适用性
1.一个系统要独立于它的*品的创建、组合和表示时。
2.一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。
3.当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时*
4*当你提供一个产品类库，而只想显示它们*接口而不是实现时。
参与者
1.Ab*tractFactory
声明一个创建抽象产品对象的操作接口。
2.ConcreteFactory
实现创建具体产品对象的操作。
*.AbstractProduct
为一类产品对象声明一个接口。
4.ConcreteProdu*t
定义一个将被相应的具体工厂创建的产品*象。
实现*bstractProduct接口。
5.Client
仅使用由AbstractFactory和AbstractProduc*类声明的接口
类图
例子
*bstractFactory
public interface IAn*malFactory {
ICat
createCat();
IDog
cre*teDog();
}
ConcreteFactory
p*blic class BlackAnimalFactory implem*nts IAnimalFactory {
public ICat
createCat() {
retur* new BlackCat();
}
public IDog
createDog() {
return new BlackDog();
}
}
public class WhiteAnimalFac*ory imp*ements IAnimalFactory {
public ICat
createCat() {
return new WhiteCat();
}
public IDog
cre*teDog() {
return new WhiteDog();
}
}
Abstrac*Product
public interface ICat {
void
eat();
}
public interface IDog {
void
eat();
}
Concrete*roduct
public class Black*at implements ICat {
public void
eat() {
System.out.println("The bl*ck cat is eating!");
}
}
public class WhiteCat implements *Cat {
public void
eat() {
Sy*tem.out.prin*ln("The w*ite cat is eating!*);
}
}
public class BlackDog implements IDog {
public void
eat() {
System.out.println("The black dog is eating");
}
}
public class WhiteDog implements IDog {
public void
eat() {
System.out.println("The white dog is eat*ng!");
}
}
Client
public static void main(String[] args) {
IAnimalFactory blackAnimalFa*tory = new BlackAnimalFactory();
ICat
blackCat = blackAnimalFactory.createCat();
blackCat.eat();
IDog
blackD*g = blackAnimalFactory.createDog();
blackDog.eat();
IAnimalFactory whiteAnimalF*ctory = new WhiteAnimalFactory();
ICat
whiteCat = whiteAnimalFactory.createCat();
whiteCat.eat();
IDog
*hiteDog = whiteAnimalFactory.createDog();
whiteDog.eat();
}
res*lt
The bla*k cat is eating!
Th* black dog is eatin*!
The white cat is eating!
The white dog is *ating!
1.1.3 建造者模式
将一个复杂对象的构*与它的表示分离，使*同样的构建过程可以创建不同的表示。
适用性
1.当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时。
*.当构造过程必须允*被构造的对象有不同*表示时。
参与者
1.Builder
为创建一个Product对象的各个部件指定抽象接口。
2.ConcreteBuilder
实现Buil*er的接口以构造和装配该产品的各个部件。
定义并明确它所创建的表示*
提供一个检索产品的接口。
3.Director
构造一个使用Builder接口的对象。
4.Product
表示被构造的复杂对象。ConcreteBuilder创建该产品的内部表示并定义它的装配过程。
包含定义组成部件的类，包括将这些部件装配成最终产品的接口。
类图
例子
Buil*er
public interface PersonBuilder {
void
buildHead();
v*id
buildBody();
void
buildFoot()*
Person
buildPerson();
}
ConcreteBuilder
public class ManBuilder implements PersonB*ilder {
Person
person;
public
ManBuilder() {
person = ne* Man();
}
publ*c void
build*ody() {
perso*.setBody("建造男人的身体");
}
public void
buildFoot() {
person.setFo*t("建造男人的脚");
}
public void
buildHead() {
pers*n.setHead("建造*人的头");
}
*ublic
Person buildPerson() {
retur* person;
}
}
Dir*ctor
public class PersonDirec*or {
public
Person constructPerson(PersonBuilder pb) {
pb.buildHead();
pb.buildBody();
pb.buildFoot();
return pb.buildPerson();
}
}
Product
public class Person {
private
String head;
private
String body;
private
String foot;
public
String getH*ad() {
return head;
}
public void
setHead(String hea*) {
this.head = head;
}
public
String getBody() {
return body;
}
public void
setBody(String body) {
this.b*dy = body;
}
public
String getFoot() {
return foot;
}
public void
setFoot(String foot) {
t*is.foot = foot;
}
}
public class Man extends Person {
}
Test
publ*c class Test{
public
static void main(String[] ar*s) {
PersonDirector pd = new PersonDirector();
Person person = pd.constructPerson(new ManBuilder());
System*out.println(person.getBody());
System.out.println(person.getFoot());
System.out.println(person.getHead());
}
}
result
建造男人*身体
建造男*的脚
建造男人的头
1.1.4 单态模式
保证一个类仅有一个实例，*提供一个访问它的全局访*点。
适用性
1.当类只能有一个*例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时。
2.当这个唯一实例应该是通过子类化可扩展的，并且客户应该无需更改代码就能使用一个扩展的实例时。
参与者
Singleton
定义一个Instance操作，允许客户访问它的唯一实例。Instance是一个类操作。
可能负*创建它自己的唯一实例。
类图
例子
Singleton
public class Singleton {
private
static Singleton sing;
private
Singleton() {
}
public
st*tic Singleton get*nstance() {
if (sing == null) {
sing = new Singleto*();
}
return sing;
}
}
Test
public class Test {
public
static void *ain(*tring[] args) {
Singleton sing = Singleton.getInstance();
Singleton si*g2 = Singleton.getI*stance();
System.out.println(sing);
System.out.pr*ntln(sing2);
}
}
result
singleton.Singleton@1c78e57
singleton.Singleton@1c78e57
1.1.5 原型模式
用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
适用性
1.当一个系统应该独立于它的产品创*、构成和表示时。
2.当要实例化的类是在运行时刻指定时，例如，通过动态装载。
3.为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂*层次时。
4.当一个类的实例只能有几个不同状态组合中的一种时。
建立相应数目的原型并克隆它们可能比每次用合适的状态手工实例化该类更方便一些。
参与者
1.
Prototype
声明一个克隆自身的接口。
2.
ConcretePrototype
实现一个克隆自身的操作。
3.
Client
让一个原型克*自身从而创建一个新的对象。
类图
例子
Prototype
public class Prototype implements Cloneable {
private
String name;
public void
setName(String name) {
this.name = name;
}
public
String getName() {
return this.name;
}
public
Object clone(){
try {
return super.clone();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
ConcretePrototype
publ*c class ConcretePrototype extend* Prototype {
public
ConcretePrototype(String name) {
setName(name);
}
}
Client
public clas* Test {
public
static void main(String[] args) {
Prototype pro = new ConcretePrototy*e("prototype");
Prototype pro2 = (Prototype)pro.clone();
*ystem.out.println(pro.getName()*;
System.out.println(pro2.getName());
}
}
result
prototype
prototype
1.2 结构型模式
Adapter * 适配器模式 *
Bridge ( 桥接模* )
Composite ( 组合模式 )
Decorator ( 装*模式 )
Facade ( 外观模式 )
Flyweight ( 享元模式 )
Proxy ( 代理模式 )
1.2.1 适配器模式
将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter模式使得原本由于接口*兼容而不能一起工作的那*类可以一起工作。
适用性
1.你想使*一个已经存在的类，而它的接口不符合你的需求。
2.你想创建一个可以复用的类，该类可以与其他不相关的类或不可预见的类（即那*接口
可能不一定兼容的类）协同工作。
*.（仅适用于对象Adapter）你想使用一些已经存在的子类，但是不可能对每一个都进行
子类化以匹配它们的接口。对象适配器可以适配它的父类接口。
参与者
1.Target
定义Client使用的与特定领域相关的接口。
2.Client
与符合Target接口的对象协同。
3.Adapt*e
定义一个已经存在的接口，这个接口需要适配。
4.Adapter
对Adaptee的接口与Target接口进行适配
类图
例子
Target
public interface Target {
void
adapteeMethod();
void
adapterMethod();
}
Adaptee
public class Adaptee {
public void
adapteeMethod() {
Syste*.out.p*intln("Adaptee method!");
}
}
Adapt*r
public clas* Adapter implement* Target {
private
Adap*ee adaptee;
public
Adapter(Adaptee adaptee) {
this.adapte* = adaptee;
}
public void adapteeMethod() {
adaptee.adapteeMethod();
}
public void adapterMethod() {
*ystem.out.println("Adapter method!");
}
}
Client
public cla*s Test {
public
stati* void main(String[] args) {
Target target = new Adapter(new Adaptee());
tar*et.adapteeMethod();
target.adapterM*thod();
}
}
result
Adaptee method!
Adapter method!
1.2.2 桥接模式
将抽象部分与它*实现部分分离，使它们都可以独立地变化。
适用性
1.你不希望在抽*和它的实现部分之间有一个固定的绑定关系。
例如这种情况可能是因为，在程序运行时刻实现部分应可以*选择或者切换。
2.类的抽象以及它的实现都应该可以通*生成子类的方法加以扩充。
这时Bridge模式使你可以对不同的抽象接口和实现部分进行组合，并分别对它们进行扩充。
3.对一个抽象的实现部分的修改应对客户不产生影响，即客户的代码不必重新编译。
4.正如在意图一节的第一个类图中所示的那样，有许多类要生成。
这*一种类层次结构说明你必须将一个对象分解成两个部分。
5.*想在多个对象间共享实现（可能使用引用计数），但同时要求客户并不知*这一点。
参与者
1.Abstraction
定义抽象类的接口。
维护一个指向Implementor类型对象的指针。
2.RefinedAbstraction
扩充由Abstraction定义的接口。
3.Implementor
定义实现类的接口，该接口不一定要与Ab*traction的接口完全一致。
事实上这两个接口可以完全不同。
*般来讲，Implementor接口仅提供基本操作，而Abstraction则定义了基于这些基本操作的较高层次的操作。
4.ConcreteImplementor
*现Implementor接口并定义它的具体实现。
类图
例子
Abstr*ction
public abstract class Person {
private
Clothing clothing;
pr*vate
String type;
public
Clothing getClothing() {
return clothing;
}
publi* void
setClothing() {
this.clothing = *lothingFactory.getClothing();
}
public void
setType(String type) {
t*is.type = type;
}
public
String getType() {
return this.ty*e;
}
public
abstract void dress();
}
RefinedAbstraction
public class Man extends *erson {
public Man()
{
setType("男人");
}
public void
dress() {
Clothing clothing = get*lothing();
clothing.personDressCloth(this);
}
}
public class Lady extends Person {
public
Lady() {
setTyp*("女人");
}
public void
dress() {
Cloth*ng clothing = getClothing();
c*othing.personDressCloth(this);
}
}
Implemento*
public abstract class Clothing {
public
abstract void personDressC*oth(*erson person);
}
ConcreteImplemento*
public class *ack*t extends Clothing {
public void
personDressCloth(Person person) {
System.out.println(person.getType() + "穿马甲");
}
}
public cl*ss Trouser extends Clothing {
public void
personDressCloth(Person person) {
System.ou*.println(*erson.getType() + "穿裤子");
}
}
Test
public class Te*t {
public
s*atic void main(String[] args) {
Person man = new Man();
Person lady = new Lady();
Clothing jacket = new Ja*ket();
Clot*ing trouser = new Trouser();
jacket.personDressCloth(man);
trouser.personDressCloth(man);
j*cket.personDressCloth(lady);
trouser.personDressCloth(lady);
}
}
result
男人穿马甲
男人穿裤子
女人穿马甲
女人穿裤子
1.2.3 组合模式
将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。"Composite使得用户对单个对象和组合对*的使用具有一致性。"
适用性
1.你想表示对象的部分-整*层次结构。
2.你希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。
参与者
1.Component
为组合中的对象声明接口。
在适当的情况下，实现所有类共有接口的缺省行为。
声明一个接口用于访问和管理Component的子组件。
(可选)在递归结构中定义一个接口，用于访问一个父部件，并在合*的情况下实现它。
2.Leaf
在组合中表示叶节点对象，叶节点没有子节点。
在组合中定义节点对象的行为。
3.Compos*te
定义有子部件的*些部件的行为。
存储子部件。
在Component接口中实现与子部件有*的操作。
4.Client
通过Component接*操纵组合部件的对象。
类图
例子
Component
p*blic abstract class Employer {
private
String name;
public void
setName(String name) {
this.name = *ame;
}
public
String getName() {
return this.name;
}
public
abstract void add(Employer employer*;
public
abstract void delete(Employer employer);
public List
employers;
public void
printInfo*) {
System.out.println(name);
}
*ublic List
getE*ployers() {
return this.employers;
}
}
Leaf
public class Programmer extends Employer {
public
Programmer(String name) {
setNam*(name);
employers = null;//程序员, 表示没有下属了
}
public v*id
add(Employer employer) {
}
public void
delete(Employer employer) {
}
}
public class Pro*ectAssistant extends Employer {
public
ProjectAss*stant(String name) {
setName(name);
employers = *ull;//项目助理, 表示没有下属了
}
public void
add(Employer employer) {
}
public void
delet*(Employer employer) {
}
}
Composite
public class Project*anager extends E*ployer {
public
ProjectManager(String name) {
setName(name);
employers = new A*rayList();
}
public void
add(Employer employer) {
employers.add(employer);
}
public void
delete(Emplo*er employer) {
employers.remove(employer);
}
}
Clie*t
publ*c class Test {
public
st*tic void main(String[] args) {
Employer pm = new ProjectManager("项目经理");
Emplo*er pa = new ProjectAssistant("项目助理");
Employer progra*mer1 = new Programmer("程序员一");
Employer programmer2 = new Programmer("程序员二");
pm.add(pa);//为项目经理添加项目助理
pm.add(programmer2);/老板来了
med.notice("boss");
//客户来*
med.n*tice("client");
}
}
result
普通员工努力工作
前台注意了!
1.3.6 备忘录模式
在不破坏封装性*前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。
适用性
1.必须*存一个对象在某一个时刻的(部分)状态,这样以后需要时它才能恢复到先前的状态。
2.如果一个用接口来让其它对象直接得到这些状态，将会暴露对象的实现细节并破坏对象的封装性。
参与者
1.Memento
备忘录存储原发器对象的内部状态。
2.Originator
原发器创建一个备忘录,用以记录当前时刻*的内部状态。
使用备忘录恢复内部状态.
3.Caretaker
负责保存好备忘录。
不能对备忘录的内*进行操作或检查。
类图
例子
Memento
public class Memento {
private
String state;
public
Meme*to(String state) {
this.state = state;
}
public
String getState() {
*eturn state;
}
public void
setSt*te(String state) {
this.stat* = s*ate;
}
}
Or*ginator
public class Originator {
private
String state;
public
String getState() {
return state;
}
public void
setState(String state) {
this.state = state;
}
*ublic
Memento createMemento() {
return new Memento(state);
}
p*blic void
setMemento(Memento meme*to) {
state = memento.ge*State();
}
p*blic void
showState(){
System.out.println(state);
}
}
Caretaker
public class Caretaker {
p*ivate
Memento memento;
public
Memento getMemento(){
return this.memento;
}
public void
setMemento(Memento memento){
this.memento = memento;
}
}
Test
public class Test {
public
static void main(String[] args) {
Originator org = *ew Originator();
org*setState("开会中");
C*retaker ctk = new Ca*etaker();
ctk.setMemento(org.createMemento());//将数据封装在Caretaker
or*.setState("睡觉中");
org.sh*wState();*/显示
org.setMemento(ctk.getMemento());//将数据重新导入
or*.showState();
}
}
result
睡觉中
开会中
1.3.7 观察者模式
定义对象间的一种一*多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
适用性
1.当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面依赖于另一方面。
将这二者封装*独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。
2.当对一个对象的改变需要同时改变其它对象,而不知道具体*多少对象有待改变。
3.当一个对象必须通知其它对象，而它又不能假定其它对象是谁。
参与者
1.Subject（目标）
目标知道它的观*者。可以有任意多个观察者观察同一个目标。
提供注册和删除观察者对象的接口。
2.Obser*er（观察者）
为那些在目标发生改变时需获得*知的对象定义一个更新*口。
3.ConcreteSubject（具体目标）
将有关状态存入各ConcreteObserver对象。
当它的状态发生改变时,向它的各个观察者发出通知。
4.ConcreteObserver（具体观察者）
维护一个指向ConcreteSubject对象的引用。
存储有关状态，这些状态应与目标的状态保持一致。
实现Observer的更新接口*使自身状态与目标的状态保持一致
类*
例子
Subject
public abstract class Citizen {
List
po*s;
String help
= "normal";
public void
setHelp(String help) {
this.help = *elp;
}
public
String getHelp() {
return this.help;
}
abstract
void sendMessage(String help);
public void
setPolicemen() {
t*is.pols = new ArrayList();
}
public void
register(*oliceman pol) {
this.pols.add(pol);
}
public void
unRegister(Policeman pol) {
this.pols.remove(pol);
}
}
Observer
public interface Policeman {
void
action(Citizen ci);
}
*oncreteSubjec*
public class Hua*gPuCitizen extends Citiz*n {
public
HuangPuCitizen(P*liceman pol) {
setPolicemen();
register*pol);
}
public void
sendMessage(String help) {
setHelp(h*lp);
for(int i = 0; i < pols.size(); i++) {
Policeman pol = pols.get(i);
//通知警察行动
pol.action(this);
}
}
}
public class TianHeCitizen extends Citizen {
public
TianHeCitizen(Policeman pol) {
setPolicemen();
re*ister(pol);
}
public void
sendM*ssage(Str*ng help) {
setHelp(help);
for (i*t i = 0; i < pols.size(); i++) {
Policeman pol = pols.get(i);
//通知警察行动
pol.action(this);
}
}
}
ConcreteObserver
public clas* HuangPuPoliceman implements Pol*ceman {
public void
action(Citizen ci) {
String help = ci.getHelp();
if (help.equals("normal")) {
System.o*t.println("一切正常, 不用出动");
}
if (help.*quals("unnormal")) *
System.out.println("有犯罪行为, 黄埔警察出动!");
}
}
}
public c*ass TianHePoliceman implements Policem*n {
public void
action(Citizen ci) {
String help = *i.getHelp();
if (help.equals("*ormal")) {
System.out.println("一切正常, 不用出动");
*
if (help.equals("unnormal")) {
System.out.println("有犯罪行为, 天河警察出动!");
}
}
}
Test
public class Test{
public
st*tic void main(String[] args) {
Policeman thPol = new TianHePoliceman();
Pol*ceman hpPol = new HuangPuPoliceman();
Ci*izen citizen = new HuangPuCitizen(hpPol);
citizen.sendMessage("unnormal");
citizen.sendMessage("normal");
System.out.println("===========");
citizen = new TianH*Citizen(thPol);
citizen.sendMessage("normal");
citi*en.sendMessage("unnormal");
}
}
result
有犯罪行为, 黄埔警察出动!
一切正常, 不用出动
======*====
一切正常, 不用出动
有犯罪行为, 天河警察出动!
1.3.8 状态模式
定义对象间*一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态*生改变时,所*依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
适用性
1.一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时刻根据状态改*它的行为。
2.一个操作中含有庞大的多分支的条件语句，且这些分支依赖于该对象的状态。
这个状态通常用一个或多个枚举常量表示。
通常,有多个操作包含这一相同的条件结构。
State模式将每一个条件分支放入一个独立的类中。
这使得你可以根据对象自身的情况将对象的状态作为一个对象，这一对象可以不依赖于其他对象而独立变化。
参与者
1.Context
定义客户感兴趣的接口。
维护一个ConcreteState子类的实例，这个实例定义当前状态。
2.State
定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。
3.ConcreteStatesubclasses
每一子类实现一个与Context的一个状态*关的行为。
类图
例子
*ontext
pu*lic class Context {
private
Weather weather;
public voi*
setWeather(Weather weather) {
this.*eather = weather;
}
pu*lic
Weather getWeather() {
return this.weather;
}
public
String weatherMessage() {
return w*ather.getWeather();
}
}
State
public interface Weath*r {
St*ing
getWeather();
}
Concrete*tatesubclasses
public class Rain implements Weather {
public
Stri*g getWeather() {
return "下雨";
}
*
public class Sunshine implements Weather {
public
Str*ng getWeather() {
return "阳光";
}
*
Test
public class Test{
public
static void main(String[] args) {
Context ctx1 = new Context();
ctx1.setWeather(new Sunshine());
System.out.println(*tx1.weatherMessage());
System.*ut.println("===============");
Context ctx2 = new Context();
ctx2.setWeather(new Rain());
S*stem.out.println(ctx2.weatherMessage());
}
}
result
阳光
===============
下雨
1.3.9 策略模式
定义一系列的算法,把它们*个个封装起来,并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。
适用性
1.许多相关的类仅仅是行为有异。“策略”提供了一种用多个行为中的一个行为来配置一个类的方法。
2.需要使用一个算法的不同变体。
3.算法使用客户不应该知*的数据。可使用策略模式以避免暴露复杂的、与算法相关的数据结构。
4*一个类定义了多种行为,并且这些行为在这个类的操作中以*个条件语句的形式出现。
将相关的条件分支移入它们各自的Strategy类中以代替这些条件语句。
参与者
1.Strategy
定义所有支持的算法的公共接口。Context使用这个接口来调用某ConcreteStrate*y定义的算法。
2.ConcreteStrategy
以S*rategy接口实现某具体算法。
*.Context
用一个ConcreteStrateg*对象来配置。
维护一个对Strategy对象的引用。
可定义一个接口来让Stategy访问它的数据。
类图
例子
Strategy
public abstra*t class Strategy {
pu*lic
abstract void method();
}
ConcreteStrategy
public class *trategyImplA extends Strategy {
public voi*
method() {
System.out.println("这是第一个实现");
}
}
public class StrategyImplB extends Strategy {
public void
method() {
System.out.println("这是第二个实现");
}
}
public class StrategyImplC extends Strategy {
public void
method() {
Syst*m.out.println("这是第三个实现");
}
}
Context
pub*ic class Context {
Strategy
stra;
public
Cont*xt(Strategy stra) {
this.stra = stra;
}
pub*ic void
doMethod() {
stra*method();
}
}
Test
public class Test {
public
static void main(String[] ar*s) {
Context ctx = new C*ntext(new StrategyImplA());
ctx.doMethod();
ctx = new Context(new *trategyImplB());
ctx.doMethod();
ctx = new Context(new StrategyImplC());
ctx.doMethod();
}
}
result
这是第一个实现
这是第二个实现
这是第三个实现
1.3.10 模板方法
定义*个操作中的算法的骨架，*将一些步骤延迟到子类中。
TemplateMethod使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
适用性
1.一次性实现一个算法的不变的部分，并将可变的*为留给子类来实现。
2.各子类中公共的行为应被提取出来并集中到一个公共父类中以避免代码重复。
首先识别现有*码中的不同之处，并且将不同之处分离为新的操作。
最后，用*个调用这些新的操作的模板方法来替换这些不同的代码。
3.控制子类*展。
参与者
1.AbstractClass
定义抽象的原语操作（primitiveoperation），具体的子类将重定义它们以实现一个算法的各步骤。
实现一个模板方法,定义一个算法的骨架。
该模板方法不仅调用原语操作，也调用定义在AbstractClass或其他对象中的操作。
*.ConcreteClass
实现*语操作以完成算法中与特定子类相关的步骤。
类图
例子
AbstractClass
public abstract class Template {
public
abstract void print();
public void
update() {
System.out.println("开始打印");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
print();
}
}
}
ConcreteClass
public class TemplateConcrete extends Template {
@*verride
public void
print() {
System.out.println("这是子类的实现");
}
}
Test
public class Test {
pu*lic
static void main(String[] args) {
Te*plate temp = new TemplateConcrete();
temp.update();
}
}
result
开始打印
这是子类的*现
这是子类的实现
这是子类的实现
这是子类的实现
这是子类的实现
这是子类的实现
这是子类的实现
这*子类的实现
这是子类的实现
这是子类的实现
1.3.11 访问者模式
表*一个作用于某对象结构中的各元素的操作。
它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
适用性
1.一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*。
2.需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作，*你想避免让这些操作“污染”这些对象的类。
Visitor使得你可以将相关的操作集中起来定义在一个类中。
当该对象结构被很多应用共享时，用Visitor模式让每个应用仅包含需要用到的操作。
3.定义对象结构的类很少改变，但经常需要在此结构上定义新的操作。
改变对象结构类需要重定义对所有访问者的接口，这可能*要很大的代价。
如果对象结构类经常改变，那么可能还是在这些类中定义这些操作较好。
参与者
1.Visitor
为该对象结构中ConcreteEle*ent的每一个类声明一个Visit操作。
该操作的名字和特征标识了发送*isit请求给该访问者的那个类。
这使得访问者可以确定正被访问元素*具体的类。
这样访问者就可以通过该元素的特定接口直*访问它。
2.Concret*Visitor
实现每个由Visitor声明的操作。
每个操作实现本算法的一部分，而该算法片断乃是对应于结构中对象的类。
Concret*Visitor*该算法提供了上下文并存*它的局部状态。
这一状态常常在遍历该结构的过程中累*结果。
3.Element
定义一个Accept操作，它*一个访问者为参数。
4.ConcreteElement
实现Accept操作，该操作以一个访问者为参数。
5.ObjectStru*ture
能枚举它的元素。
*以提供一个高层的接口以允许该访问者访问它的元素。
可以是一个复合或是一个集合，如一个列表或一个无序集合。
类图
例子
Visitor
public interface Visitor {
public void
visitString(StringElement stringE);
public void
visitFloat(FloatElement floatE);
public void
visitCollection(Collection collection);
}
ConcreteVisitor
public class C*ncreteVisitor implements Visitor {
public void
visitCollectio*(Collection colle*tion) {
// TODO Auto-generated method stub
Iterator iterator = collection.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object o = iterato*.next();
if (o in*tanceof Visitable) {
(*Visitable)o).accept(this);
}
}
}
public void
visitFloat(FloatElement floatE) {
System.out.println(floatE.getFe*));
}
public void
visitString(StringElement stringE) {
System.out.println(stringE.getSe());
}
}
Element
public interface Visitabl* {
publ*c void
accept(Visitor visitor);
}
ConcreteElement
public class FloatElement implements Visitable {
private
Float fe;
public
FloatElement(Float fe) {
this.fe = fe;
}
public Float
getFe() {
return this.fe;
}
public void
accept(Visitor visitor) {
visitor.*isitFloat(this);
}
}
public class StringElement implements Visitable *
private
String se;
public
String*lement(String se) {
this.se = se;
}
public
String getS*() {
return thi*.se;
}
public void
accept(Visitor visitor) {
visitor.visitString(this);
}
}
Test
public class Test {
public
static void main(String[] args) {
Visitor visitor = new ConcreteVisitor();
StringElement se = new StringElement("abc");
s*.accep*(visitor);
Fl*atElement fe = new FloatElement(n*w Float(1.5));
fe.accept(visitor);
S*stem.out.println("===========");
List result = new ArrayList();
result.add(new StringEle*ent("abc"));
result.a*d(new StringElement("abc"));
result.add(*ew StringElement("abc"));
result.add(new FloatElement(new Float(1.5)));
result.add(new FloatElement(new Float(1.5)));
result.add(new FloatElement(new Float(1.5)));
visitor.visitCollection(result);
}
}
result
abc
1.5
===========
abc
abc
abc
1.5
1.5
1.5
摘自 yangactive
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