設計模式Java語言

設計模式（DesignPatterns）

——可復用面向?qū)ο筌浖幕A設計模式（Designpattern）是一套被反復使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過分類編目的、代碼設計經(jīng)驗的總結(jié)。使用設計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。毫無疑問，設計模式于己于他人于系統(tǒng)都是多贏的，設計模式使代碼編制真正工程化，設計模式是軟件工程的基石，如同大廈的一塊塊磚石一樣。項目中合理的運用設計模式可以完美的解決很多問題，每種模式在現(xiàn)在中都有相應的原理來與之對應，每一個模式描述了一個在我們周圍不斷重復發(fā)生的問題，以及該問題的核心解決方案，這也是它能被廣泛應用的原因。本章系Java之美[從菜鳥到高手演變]系列之設計模式，我們會以理論與實踐相結(jié)合的方式來進行本章的學習，希望廣大程序愛好者，學好設計模式，做一個優(yōu)秀的軟件工程師！一、設計模式的分類總體來說設計模式分為三大類：創(chuàng)建型模式，共五種：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。結(jié)構(gòu)型模式，共七種：適配器模式、裝飾器模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。行為型模式，共十一種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態(tài)模式、訪問者模式、中介者模式、解釋器模式。其實還有兩類：并發(fā)型模式和線程池模式。用一個圖片來整體描述一下：

二、設計模式的六大原則1、開閉原則（OpenClosePrinciple）開閉原則就是說對擴展開放，對修改關閉。在程序需要進行拓展的時候，不能去修改原有的代碼，實現(xiàn)一個熱插拔的效果。所以一句話概括就是：為了使程序的擴展性好，易于維護和升級。想要達到這樣的效果，我們需要使用接口和抽象類，后面的具體設計中我們會提到這點。2、里氏代換原則（LiskovSubstitutionPrinciple）里氏代換原則(LiskovSubstitutionPrincipleLSP)面向?qū)ο笤O計的基本原則之一。里氏代換原則中說，任何基類可以出現(xiàn)的地方，子類一定可以出現(xiàn)。LSP是繼承復用的基石，只有當衍生類可以替換掉基類，軟件單位的功能不受到影響時，基類才能真正被復用，而衍生類也能夠在基類的基礎上增加新的行為。里氏代換原則是對“開-閉”原則的補充。實現(xiàn)“開-閉”原則的關鍵步驟就是抽象化。而基類與子類的繼承關系就是抽象化的具體實現(xiàn)，所以里氏代換原則是對實現(xiàn)抽象化的具體步驟的規(guī)范?！狥romBaidu百科3、依賴倒轉(zhuǎn)原則（DependenceInversionPrinciple）這個是開閉原則的基礎，具體內(nèi)容：真對接口編程，依賴于抽象而不依賴于具體。4、接口隔離原則（InterfaceSegregationPrinciple）這個原則的意思是：使用多個隔離的接口，比使用單個接口要好。還是一個降低類之間的耦合度的意思，從這兒我們看出，其實設計模式就是一個軟件的設計思想，從大型軟件架構(gòu)出發(fā)，為了升級和維護方便。所以上文中多次出現(xiàn)：降低依賴，降低耦合。5、迪米特法則（最少知道原則）（DemeterPrinciple）為什么叫最少知道原則，就是說：一個實體應當盡量少的與其他實體之間發(fā)生相互作用，使得系統(tǒng)功能模塊相對獨立。6、合成復用原則（CompositeReusePrinciple）原則是盡量使用合成/聚合的方式，而不是使用繼承。三、Java的23中設計模式從這一塊開始，我們詳細介紹Java中23種設計模式的概念，應用場景等情況，并結(jié)合他們的特點及設計模式的原則進行分析。1、工廠方法模式（FactoryMethod）工廠方法模式分為三種：11、普通工廠模式，就是建立一個工廠類，對實現(xiàn)了同一接口的一些類進行實例的創(chuàng)建。首先看下關系圖：舉例如下：（我們舉一個發(fā)送郵件和短信的例子）首先，創(chuàng)建二者的共同接口：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

interface

Sender

{

public

void

Send();

}

其次，創(chuàng)建實現(xiàn)類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

MailSender

implements

Sender

{

@Override

public

void

Send()

{

System.out.println("this

is

mailsender!");

}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

SmsSender

implements

Sender

{

@Override

public

void

Send()

{

System.out.println("this

is

sms

sender!");

}

}

最后，建工廠類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

SendFactory

{

public

Sender

produce(String

type)

{

if

("mail".equals(type))

{

return

new

MailSender();

}

else

if

("sms".equals(type))

{

return

new

SmsSender();

}

else

{

System.out.println("請輸入正確的類型!");

return

null;

}

}

}

我們來測試下：public

class

FactoryTest

{

public

static

void

main(String[]

args)

{

SendFactory

factory

=

new

SendFactory();

Sender

sender

=

duce("sms");

sender.Send();

}

}

輸出：thisissmssender!22、多個工廠方法模式，是對普通工廠方法模式的改進，在普通工廠方法模式中，如果傳遞的字符串出錯，則不能正確創(chuàng)建對象，而多個工廠方法模式是提供多個工廠方法，分別創(chuàng)建對象。關系圖：將上面的代碼做下修改，改動下SendFactory類就行，如下：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

SendFactory

{

public

Sender

produceMail(){

return

new

MailSender();

}

public

Sender

produceSms(){

return

new

SmsSender();

}

}

測試類如下：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

FactoryTest

{

public

static

void

main(String[]

args)

{

SendFactory

factory

=

new

SendFactory();

Sender

sender

=

duceMail();

sender.Send();

}

}

輸出：thisismailsender!33、靜態(tài)工廠方法模式，將上面的多個工廠方法模式里的方法置為靜態(tài)的，不需要創(chuàng)建實例，直接調(diào)用即可。[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

SendFactory

{

public

static

Sender

produceMail(){

return

new

MailSender();

}

public

static

Sender

produceSms(){

return

new

SmsSender();

}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

FactoryTest

{

public

static

void

main(String[]

args)

{

Sender

sender

=

SendFduceMail();

sender.Send();

}

}

輸出：thisismailsender!總體來說，工廠模式適合：凡是出現(xiàn)了大量的產(chǎn)品需要創(chuàng)建，并且具有共同的接口時，可以通過工廠方法模式進行創(chuàng)建。在以上的三種模式中，第一種如果傳入的字符串有誤，不能正確創(chuàng)建對象，第三種相對于第二種，不需要實例化工廠類，所以，大多數(shù)情況下，我們會選用第三種——靜態(tài)工廠方法模式。2、抽象工廠模式（AbstractFactory）工廠方法模式有一個問題就是，類的創(chuàng)建依賴工廠類，也就是說，如果想要拓展程序，必須對工廠類進行修改，這違背了閉包原則，所以，從設計角度考慮，有一定的問題，如何解決？就用到抽象工廠模式，創(chuàng)建多個工廠類，這樣一旦需要增加新的功能，直接增加新的工廠類就可以了，不需要修改之前的代碼。因為抽象工廠不太好理解，我們先看看圖，然后就和代碼，就比較容易理解。請看例子：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

interface

Sender

{

public

void

Send();

}

兩個實現(xiàn)類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

MailSender

implements

Sender

{

@Override

public

void

Send()

{

System.out.println("this

is

mailsender!");

}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

SmsSender

implements

Sender

{

@Override

public

void

Send()

{

System.out.println("this

is

sms

sender!");

}

}

兩個工廠類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

SendMailFactory

implements

Provider

{

@Override

public

Sender

produce(){

return

new

MailSender();

}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

SendSmsFactory

implements

Provider{

@Override

public

Sender

produce()

{

return

new

SmsSender();

}

}

在提供一個接口：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

interface

Provider

{

public

Sender

produce();

}

測試類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Test

{

public

static

void

main(String[]

args)

{

Provider

provider

=

new

SendMailFactory();

Sender

sender

=

duce();

sender.Send();

}

}

其實這個模式的好處就是，如果你現(xiàn)在想增加一個功能：發(fā)及時信息，則只需做一個實現(xiàn)類，實現(xiàn)Sender接口，同時做一個工廠類，實現(xiàn)Provider接口，就OK了，無需去改動現(xiàn)成的代碼。這樣做，拓展性較好！3、單例模式（Singleton）單例對象（Singleton）是一種常用的設計模式。在Java應用中，單例對象能保證在一個JVM中，該對象只有一個實例存在。這樣的模式有幾個好處：1、某些類創(chuàng)建比較頻繁，對于一些大型的對象，這是一筆很大的系統(tǒng)開銷。2、省去了new操作符，降低了系統(tǒng)內(nèi)存的使用頻率，減輕GC壓力。3、有些類如交易所的核心交易引擎，控制著交易流程，如果該類可以創(chuàng)建多個的話，系統(tǒng)完全亂了。（比如一個軍隊出現(xiàn)了多個司令員同時指揮，肯定會亂成一團），所以只有使用單例模式，才能保證核心交易服務器獨立控制整個流程。首先我們寫一個簡單的單例類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Singleton

{

/*

持有私有靜態(tài)實例，防止被引用，此處賦值為null，目的是實現(xiàn)延遲加載

*/

private

static

Singleton

instance

=

null;

/*

私有構(gòu)造方法，防止被實例化

*/

private

Singleton()

{

}

/*

靜態(tài)工程方法，創(chuàng)建實例

*/

public

static

Singleton

getInstance()

{

if

(instance

==

null)

{

instance

=

new

Singleton();

}

return

instance;

}

/*

如果該對象被用于序列化，可以保證對象在序列化前后保持一致

*/

public

Object

readResolve()

{

return

instance;

}

}

這個類可以滿足基本要求，但是，像這樣毫無線程安全保護的類，如果我們把它放入多線程的環(huán)境下，肯定就會出現(xiàn)問題了，如何解決？我們首先會想到對getInstance方法加synchronized關鍵字，如下：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

static

synchronized

Singleton

getInstance()

{

if

(instance

==

null)

{

instance

=

new

Singleton();

}

return

instance;

}

但是，synchronized關鍵字鎖住的是這個對象，這樣的用法，在性能上會有所下降，因為每次調(diào)用getInstance()，都要對對象上鎖，事實上，只有在第一次創(chuàng)建對象的時候需要加鎖，之后就不需要了，所以，這個地方需要改進。我們改成下面這個：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

static

Singleton

getInstance()

{

if

(instance

==

null)

{

synchronized

(instance)

{

if

(instance

==

null)

{

instance

=

new

Singleton();

}

}

}

return

instance;

}

似乎解決了之前提到的問題，將synchronized關鍵字加在了內(nèi)部，也就是說當調(diào)用的時候是不需要加鎖的，只有在instance為null，并創(chuàng)建對象的時候才需要加鎖，性能有一定的提升。但是，這樣的情況，還是有可能有問題的，看下面的情況：在Java指令中創(chuàng)建對象和賦值操作是分開進行的，也就是說instance=newSingleton();語句是分兩步執(zhí)行的。但是JVM并不保證這兩個操作的先后順序，也就是說有可能JVM會為新的Singleton實例分配空間，然后直接賦值給instance成員，然后再去初始化這個Singleton實例。這樣就可能出錯了，我們以A、B兩個線程為例：a>A、B線程同時進入了第一個if判斷b>A首先進入synchronized塊，由于instance為null，所以它執(zhí)行instance=newSingleton();c>由于JVM內(nèi)部的優(yōu)化機制，JVM先畫出了一些分配給Singleton實例的空白內(nèi)存，并賦值給instance成員（注意此時JVM沒有開始初始化這個實例），然后A離開了synchronized塊。d>B進入synchronized塊，由于instance此時不是null，因此它馬上離開了synchronized塊并將結(jié)果返回給調(diào)用該方法的程序。e>此時B線程打算使用Singleton實例，卻發(fā)現(xiàn)它沒有被初始化，于是錯誤發(fā)生了。所以程序還是有可能發(fā)生錯誤，其實程序在運行過程是很復雜的，從這點我們就可以看出，尤其是在寫多線程環(huán)境下的程序更有難度，有挑戰(zhàn)性。我們對該程序做進一步優(yōu)化：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copyprivate

static

class

SingletonFactory{

private

static

Singleton

instance

=

new

Singleton();

}

public

static

Singleton

getInstance(){

return

SingletonFactory.instance;

}

實際情況是，單例模式使用內(nèi)部類來維護單例的實現(xiàn)，JVM內(nèi)部的機制能夠保證當一個類被加載的時候，這個類的加載過程是線程互斥的。這樣當我們第一次調(diào)用getInstance的時候，JVM能夠幫我們保證instance只被創(chuàng)建一次，并且會保證把賦值給instance的內(nèi)存初始化完畢，這樣我們就不用擔心上面的問題。同時該方法也只會在第一次調(diào)用的時候使用互斥機制，這樣就解決了低性能問題。這樣我們暫時總結(jié)一個完美的單例模式：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Singleton

{

/*

私有構(gòu)造方法，防止被實例化

*/

private

Singleton()

{

}

/*

此處使用一個內(nèi)部類來維護單例

*/

private

static

class

SingletonFactory

{

private

static

Singleton

instance

=

new

Singleton();

}

/*

獲取實例

*/

public

static

Singleton

getInstance()

{

return

SingletonFactory.instance;

}

/*

如果該對象被用于序列化，可以保證對象在序列化前后保持一致

*/

public

Object

readResolve()

{

return

getInstance();

}

}

其實說它完美，也不一定，如果在構(gòu)造函數(shù)中拋出異常，實例將永遠得不到創(chuàng)建，也會出錯。所以說，十分完美的東西是沒有的，我們只能根據(jù)實際情況，選擇最適合自己應用場景的實現(xiàn)方法。也有人這樣實現(xiàn)：因為我們只需要在創(chuàng)建類的時候進行同步，所以只要將創(chuàng)建和getInstance()分開，單獨為創(chuàng)建加synchronized關鍵字，也是可以的：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

SingletonTest

{

private

static

SingletonTest

instance

=

null;

private

SingletonTest()

{

}

private

static

synchronized

void

syncInit()

{

if

(instance

==

null)

{

instance

=

new

SingletonTest();

}

}

public

static

SingletonTest

getInstance()

{

if

(instance

==

null)

{

syncInit();

}

return

instance;

}

}

考慮性能的話，整個程序只需創(chuàng)建一次實例，所以性能也不會有什么影響。補充：采用"影子實例"的辦法為單例對象的屬性同步更新[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

SingletonTest

{

private

static

SingletonTest

instance

=

null;

private

Vector

properties

=

null;

public

Vector

getProperties()

{

return

properties;

}

private

SingletonTest()

{

}

private

static

synchronized

void

syncInit()

{

if

(instance

==

null)

{

instance

=

new

SingletonTest();

}

}

public

static

SingletonTest

getInstance()

{

if

(instance

==

null)

{

syncInit();

}

return

instance;

}

public

void

updateProperties()

{

SingletonTest

shadow

=

new

SingletonTest();

properties

=

shadow.getProperties();

}

}

通過單例模式的學習告訴我們：1、單例模式理解起來簡單，但是具體實現(xiàn)起來還是有一定的難度。2、synchronized關鍵字鎖定的是對象，在用的時候，一定要在恰當?shù)牡胤绞褂茫ㄗ⒁庑枰褂面i的對象和過程，可能有的時候并不是整個對象及整個過程都需要鎖）。到這兒，單例模式基本已經(jīng)講完了，結(jié)尾處，筆者突然想到另一個問題，就是采用類的靜態(tài)方法，實現(xiàn)單例模式的效果，也是可行的，此處二者有什么不同？首先，靜態(tài)類不能實現(xiàn)接口。（從類的角度說是可以的，但是那樣就破壞了靜態(tài)了。因為接口中不允許有static修飾的方法，所以即使實現(xiàn)了也是非靜態(tài)的）其次，單例可以被延遲初始化，靜態(tài)類一般在第一次加載是初始化。之所以延遲加載，是因為有些類比較龐大，所以延遲加載有助于提升性能。再次，單例類可以被繼承，他的方法可以被覆寫。但是靜態(tài)類內(nèi)部方法都是static，無法被覆寫。最后一點，單例類比較靈活，畢竟從實現(xiàn)上只是一個普通的Java類，只要滿足單例的基本需求，你可以在里面隨心所欲的實現(xiàn)一些其它功能，但是靜態(tài)類不行。從上面這些概括中，基本可以看出二者的區(qū)別，但是，從另一方面講，我們上面最后實現(xiàn)的那個單例模式，內(nèi)部就是用一個靜態(tài)類來實現(xiàn)的，所以，二者有很大的關聯(lián)，只是我們考慮問題的層面不同罷了。兩種思想的結(jié)合，才能造就出完美的解決方案，就像HashMap采用數(shù)組+鏈表來實現(xiàn)一樣，其實生活中很多事情都是這樣，單用不同的方法來處理問題，總是有優(yōu)點也有缺點，最完美的方法是，結(jié)合各個方法的優(yōu)點，才能最好的解決問題！4、建造者模式（Builder）工廠類模式提供的是創(chuàng)建單個類的模式，而建造者模式則是將各種產(chǎn)品集中起來進行管理，用來創(chuàng)建復合對象，所謂復合對象就是指某個類具有不同的屬性，其實建造者模式就是前面抽象工廠模式和最后的Test結(jié)合起來得到的。我們看一下代碼：還和前面一樣，一個Sender接口，兩個實現(xiàn)類MailSender和SmsSender。最后，建造者類如下：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Builder

{

private

List<Sender>

list

=

new

ArrayList<Sender>();

public

void

produceMailSender(int

count){

for(int

i=0;

i<count;

i++){

list.add(new

MailSender());

}

}

public

void

produceSmsSender(int

count){

for(int

i=0;

i<count;

i++){

list.add(new

SmsSender());

}

}

}

測試類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Test

{

public

static

void

main(String[]

args)

{

Builder

builder

=

new

Builder();

duceMailSender(10);

}

}

從這點看出，建造者模式將很多功能集成到一個類里，這個類可以創(chuàng)造出比較復雜的東西。所以與工程模式的區(qū)別就是：工廠模式關注的是創(chuàng)建單個產(chǎn)品，而建造者模式則關注創(chuàng)建符合對象，多個部分。因此，是選擇工廠模式還是建造者模式，依實際情況而定。5、原型模式（Prototype）原型模式雖然是創(chuàng)建型的模式，但是與工程模式?jīng)]有關系，從名字即可看出，該模式的思想就是將一個對象作為原型，對其進行復制、克隆，產(chǎn)生一個和原對象類似的新對象。本小結(jié)會通過對象的復制，進行講解。在Java中，復制對象是通過clone()實現(xiàn)的，先創(chuàng)建一個原型類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Prototype

implements

Cloneable

{

public

Object

clone()

throws

CloneNotSupportedException

{

Prototype

proto

=

(Prototype)

super.clone();

return

proto;

}

}

很簡單，一個原型類，只需要實現(xiàn)Cloneable接口，覆寫clone方法，此處clone方法可以改成任意的名稱，因為Cloneable接口是個空接口，你可以任意定義實現(xiàn)類的方法名，如cloneA或者cloneB，因為此處的重點是super.clone()這句話，super.clone()調(diào)用的是Object的clone()方法，而在Object類中，clone()是native的，具體怎么實現(xiàn)，我會在另一篇文章中，關于解讀Java中本地方法的調(diào)用，此處不再深究。在這兒，我將結(jié)合對象的淺復制和深復制來說一下，首先需要了解對象深、淺復制的概念：淺復制：將一個對象復制后，基本數(shù)據(jù)類型的變量都會重新創(chuàng)建，而引用類型，指向的還是原對象所指向的。深復制：將一個對象復制后，不論是基本數(shù)據(jù)類型還有引用類型，都是重新創(chuàng)建的。簡單來說，就是深復制進行了完全徹底的復制，而淺復制不徹底。此處，寫一個深淺復制的例子：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Prototype

implements

Cloneable,

Serializable

{

private

static

final

long

serialVersionUID

=

1L;

private

String

string;

private

SerializableObject

obj;

/*

淺復制

*/

public

Object

clone()

throws

CloneNotSupportedException

{

Prototype

proto

=

(Prototype)

super.clone();

return

proto;

}

/*

深復制

*/

public

Object

deepClone()

throws

IOException,

ClassNotFoundException

{

/*

寫入當前對象的二進制流

*/

ByteArrayOutputStream

bos

=

new

ByteArrayOutputStream();

ObjectOutputStream

oos

=

new

ObjectOutputStream(bos);

oos.writeObject(this);

/*

讀出二進制流產(chǎn)生的新對象

*/

ByteArrayInputStream

bis

=

new

ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());

ObjectInputStream

ois

=

new

ObjectInputStream(bis);

return

ois.readObject();

}

public

String

getString()

{

return

string;

}

public

void

setString(String

string)

{

this.string

=

string;

}

public

SerializableObject

getObj()

{

return

obj;

}

public

void

setObj(SerializableObject

obj)

{

this.obj

=

obj;

}

}

class

SerializableObject

implements

Serializable

{

private

static

final

long

serialVersionUID

=

1L;

}

要實現(xiàn)深復制，需要采用流的形式讀入當前對象的二進制輸入，再寫出二進制數(shù)據(jù)對應的對象。我們接著討論設計模式，上篇文章我講完了5種創(chuàng)建型模式，這章開始，我將講下7種結(jié)構(gòu)型模式：適配器模式、裝飾模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。其中對象的適配器模式是各種模式的起源，我們看下面的圖：

適配器模式將某個類的接口轉(zhuǎn)換成客戶端期望的另一個接口表示，目的是消除由于接口不匹配所造成的類的兼容性問題。主要分為三類：類的適配器模式、對象的適配器模式、接口的適配器模式。首先，我們來看看類的適配器模式，先看類圖：核心思想就是：有一個Source類，擁有一個方法，待適配，目標接口時Targetable，通過Adapter類，將Source的功能擴展到Targetable里，看代碼：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Source

{

public

void

method1()

{

System.out.println("this

is

original

method!");

}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

interface

Targetable

{

/*

與原類中的方法相同

*/

public

void

method1();

/*

新類的方法

*/

public

void

method2();

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Adapter

extends

Source

implements

Targetable

{

@Override

public

void

method2()

{

System.out.println("this

is

the

targetable

method!");

}

}

Adapter類繼承Source類，實現(xiàn)Targetable接口，下面是測試類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

AdapterTest

{

public

static

void

main(String[]

args)

{

Targetable

target

=

new

Adapter();

target.method1();

target.method2();

}

}

輸出：thisisoriginalmethod!

thisisthetargetablemethod!這樣Targetable接口的實現(xiàn)類就具有了Source類的功能。對象的適配器模式基本思路和類的適配器模式相同，只是將Adapter類作修改，這次不繼承Source類，而是持有Source類的實例，以達到解決兼容性的問題。看圖：

只需要修改Adapter類的源碼即可：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Wrapper

implements

Targetable

{

private

Source

source;

public

Wrapper(Source

source){

super();

this.source

=

source;

}

@Override

public

void

method2()

{

System.out.println("this

is

the

targetable

method!");

}

@Override

public

void

method1()

{

source.method1();

}

}

測試類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

AdapterTest

{

public

static

void

main(String[]

args)

{

Source

source

=

new

Source();

Targetable

target

=

new

Wrapper(source);

target.method1();

target.method2();

}

}

輸出與第一種一樣，只是適配的方法不同而已。第三種適配器模式是接口的適配器模式，接口的適配器是這樣的：有時我們寫的一個接口中有多個抽象方法，當我們寫該接口的實現(xiàn)類時，必須實現(xiàn)該接口的所有方法，這明顯有時比較浪費，因為并不是所有的方法都是我們需要的，有時只需要某一些，此處為了解決這個問題，我們引入了接口的適配器模式，借助于一個抽象類，該抽象類實現(xiàn)了該接口，實現(xiàn)了所有的方法，而我們不和原始的接口打交道，只和該抽象類取得聯(lián)系，所以我們寫一個類，繼承該抽象類，重寫我們需要的方法就行?？匆幌骂悎D：這個很好理解，在實際開發(fā)中，我們也常會遇到這種接口中定義了太多的方法，以致于有時我們在一些實現(xiàn)類中并不是都需要?？创a：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

interface

Sourceable

{

public

void

method1();

public

void

method2();

}

抽象類Wrapper2：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

abstract

class

Wrapper2

implements

Sourceable{

public

void

method1(){}

public

void

method2(){}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

SourceSub1

extends

Wrapper2

{

public

void

method1(){

System.out.println("the

sourceable

interface's

first

Sub1!");

}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

SourceSub2

extends

Wrapper2

{

public

void

method2(){

System.out.println("the

sourceable

interface's

second

Sub2!");

}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

WrapperTest

{

public

static

void

main(String[]

args)

{

Sourceable

source1

=

new

SourceSub1();

Sourceable

source2

=

new

SourceSub2();

source1.method1();

source1.method2();

source2.method1();

source2.method2();

}

}

測試輸出：thesourceableinterface'sfirstSub1!

thesourceableinterface'ssecondSub2!達到了我們的效果！

講了這么多，總結(jié)一下三種適配器模式的應用場景：類的適配器模式：當希望將一個類轉(zhuǎn)換成滿足另一個新接口的類時，可以使用類的適配器模式，創(chuàng)建一個新類，繼承原有的類，實現(xiàn)新的接口即可。對象的適配器模式：當希望將一個對象轉(zhuǎn)換成滿足另一個新接口的對象時，可以創(chuàng)建一個Wrapper類，持有原類的一個實例，在Wrapper類的方法中，調(diào)用實例的方法就行。接口的適配器模式：當不希望實現(xiàn)一個接口中所有的方法時，可以創(chuàng)建一個抽象類Wrapper，實現(xiàn)所有方法，我們寫別的類的時候，繼承抽象類即可。7、裝飾模式（Decorator）顧名思義，裝飾模式就是給一個對象增加一些新的功能，而且是動態(tài)的，要求裝飾對象和被裝飾對象實現(xiàn)同一個接口，裝飾對象持有被裝飾對象的實例，關系圖如下：Source類是被裝飾類，Decorator類是一個裝飾類，可以為Source類動態(tài)的添加一些功能，代碼如下：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

interface

Sourceable

{

public

void

method();

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Source

implements

Sourceable

{

@Override

public

void

method()

{

System.out.println("the

original

method!");

}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Decorator

implements

Sourceable

{

private

Sourceable

source;

public

Decorator(Sourceable

source){

super();

this.source

=

source;

}

@Override

public

void

method()

{

System.out.println("before

decorator!");

source.method();

System.out.println("after

decorator!");

}

}

測試類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

DecoratorTest

{

public

static

void

main(String[]

args)

{

Sourceable

source

=

new

Source();

Sourceable

obj

=

new

Decorator(source);

obj.method();

}

}

輸出：beforedecorator!

theoriginalmethod!

afterdecorator!裝飾器模式的應用場景：1、需要擴展一個類的功能。2、動態(tài)的為一個對象增加功能，而且還能動態(tài)撤銷。（繼承不能做到這一點，繼承的功能是靜態(tài)的，不能動態(tài)增刪。）缺點：產(chǎn)生過多相似的對象，不易排錯！8、代理模式（Proxy）其實每個模式名稱就表明了該模式的作用，代理模式就是多一個代理類出來，替原對象進行一些操作，比如我們在租房子的時候回去找中介，為什么呢？因為你對該地區(qū)房屋的信息掌握的不夠全面，希望找一個更熟悉的人去幫你做，此處的代理就是這個意思。再如我們有的時候打官司，我們需要請律師，因為律師在法律方面有專長，可以替我們進行操作，表達我們的想法。先來看看關系圖：

根據(jù)上文的闡述，代理模式就比較容易的理解了，我們看下代碼：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

interface

Sourceable

{

public

void

method();

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Source

implements

Sourceable

{

@Override

public

void

method()

{

System.out.println("the

original

method!");

}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Proxy

implements

Sourceable

{

private

Source

source;

public

Proxy(){

super();

this.source

=

new

Source();

}

@Override

public

void

method()

{

before();

source.method();

atfer();

}

private

void

atfer()

{

System.out.println("after

proxy!");

}

private

void

before()

{

System.out.println("before

proxy!");

}

}

測試類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

ProxyTest

{

public

static

void

main(String[]

args)

{

Sourceable

source

=

new

Proxy();

source.method();

}

}

輸出：beforeproxy!

theoriginalmethod!

afterproxy!代理模式的應用場景：如果已有的方法在使用的時候需要對原有的方法進行改進，此時有兩種辦法：1、修改原有的方法來適應。這樣違反了“對擴展開放，對修改關閉”的原則。2、就是采用一個代理類調(diào)用原有的方法，且對產(chǎn)生的結(jié)果進行控制。這種方法就是代理模式。使用代理模式，可以將功能劃分的更加清晰，有助于后期維護！9、外觀模式（Facade）外觀模式是為了解決類與類之家的依賴關系的，像spring一樣，可以將類和類之間的關系配置到配置文件中，而外觀模式就是將他們的關系放在一個Facade類中，降低了類類之間的耦合度，該模式中沒有涉及到接口，看下類圖：（我們以一個計算機的啟動過程為例）我們先看下實現(xiàn)類：[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

CPU

{

public

void

startup(){

System.out.println("cpu

startup!");

}

public

void

shutdown(){

System.out.println("cpu

shutdown!");

}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Memory

{

public

void

startup(){

System.out.println("memory

startup!");

}

public

void

shutdown(){

System.out.println("memory

shutdown!");

}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Disk

{

public

void

startup(){

System.out.println("disk

startup!");

}

public

void

shutdown(){

System.out.println("disk

shutdown!");

}

}

[java]

\o"viewplain"viewplain\o"copy"copypublic

class

Computer

{

private

CPU

cpu;

private

Memory

memory;

private

Disk

disk;

public

Computer(){

cpu

=

new

CPU();

memory

=

new

Memory();

disk

=

new

Disk();

}

public

void

startup(){

System.out.println("start

the

computer!");

cpu.startup();

memory.startup();

disk.startup();

System.out.println("start

computer

finished!");

}

public

void

shutdown(){

System.out.println("begin

to

close

the

computer!");

cpu.shutdown();

memory.shutdown();

disk.shutdown();

System.out.println("computer

closed!");

}

}

User類如下：[java]

HYPERLINK"/zhangerqing/articl