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                ### 一、概況 總體來說設計模式分為三大類: (1)創建型模式,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。 (2)結構型模式,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。 (3)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、狀態模式、訪問者模式、中介者模式、解釋器模式。 ### 二、設計模式的六大原則 **1、開閉原則(Open Close Principle)** 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,實現一個熱插拔的效果。 **2、里氏代換原則(Liskov Substitution Principle)** 其官方描述比較抽象,可自行百度。實際上可以這樣理解:(1)子類的能力必須大于等于父類,即父類可以使用的方法,子類都可以使用。(2)返回值也是同樣的道理。假設一個父類方法返回一個List,子類返回一個ArrayList,這當然可以。如果父類方法返回一個ArrayList,子類返回一個List,就說不通了。這里子類返回值的能力是比父類小的。(3)還有拋出異常的情況。任何子類方法可以聲明拋出父類方法聲明異常的子類。? 而不能聲明拋出父類沒有聲明的異常。 **3、依賴倒轉原則(Dependence Inversion Principle)** 這個是開閉原則的基礎,具體內容:面向接口編程,依賴于抽象而不依賴于具體。 **4、接口隔離原則(Interface Segregation Principle)** 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,從大型軟件架構出發,為了升級和維護方便。所以上文中多次出現:降低依賴,降低耦合。 **5、迪米特法則(最少知道原則)(Demeter Principle)** 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生相互作用,使得系統功能模塊相對獨立。 **6、合成復用原則(Composite Reuse Principle)** 原則是盡量使用合成/聚合的方式,而不是使用繼承。 ### 三、創建型模式 **創建型模式,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。 **3.1、工廠方法模式** 工廠方法模式分為三種:普通工廠模式、多個工廠方法模式和靜態工廠方法模式。 **3.1.1、普通工廠模式** 普通工廠模式就是建立一個工廠類,對實現了同一接口的一些類進行實例的創建。 ~~~ package com.mode.create; public interface MyInterface { public void print(); } ~~~ ~~~ package com.mode.create; public class MyClassOne implements MyInterface { @Override public void print() { System.out.println("MyClassOne"); } } ~~~ ~~~ package com.mode.create; public class MyClassTwo implements MyInterface { @Override public void print() { System.out.println("MyClassTwo"); } } ~~~ ~~~ package com.mode.create; public class MyFactory { public MyInterface produce(String type) { if ("One".equals(type)) { return new MyClassOne(); } else if ("Two".equals(type)) { return new MyClassTwo(); } else { System.out.println("沒有要找的類型"); return null; } } } ~~~ ~~~ package com.mode.create; public class FactoryTest { public static void main(String[] args){ MyFactory factory = new MyFactory(); MyInterface myi = factory.produce("One"); myi.print(); } } ~~~ FactoryTest的運行結果我想應該很明顯了。 再回頭來理解這句話:普通工廠模式就是建立一個工廠類,對實現了同一接口的一些類進行實例的創建。 **3.1.2、多個工廠方法模式** 多個工廠方法模式,是對普通工廠方法模式的改進,多個工廠方法模式就是提供多個工廠方法,分別創建對象。 直接看代碼吧,我們修改MyFactory和FactoryTest如下: ~~~ package com.mode.create; public class MyFactory { public MyInterface produceOne() { return new MyClassOne(); } public MyInterface produceTwo() { return new MyClassTwo(); } } ~~~ ~~~ package com.mode.create; public class FactoryTest { public static void main(String[] args){ MyFactory factory = new MyFactory(); MyInterface myi = factory.produceOne(); myi.print(); } } ~~~ 運行結果也是十分明顯了。 再回頭來理解這句話:多個工廠方法模式,是對普通工廠方法模式的改進,多個工廠方法模式就是提供多個工廠方法,分別創建對象。 **3.1.3、靜態工廠方法模式** 靜態工廠方法模式,將上面的多個工廠方法模式里的方法置為靜態的,不需要創建實例,直接調用即可。 直接看代碼吧,我們修改MyFactory和FactoryTest如下: ~~~ package com.mode.create; public class MyFactory { public static MyInterface produceOne() { return new MyClassOne(); } public static MyInterface produceTwo() { return new MyClassTwo(); } } ~~~ ~~~ package com.mode.create; public class FactoryTest { public static void main(String[] args){ MyInterface myi = MyFactory.produceOne(); myi.print(); } } ~~~ 運行結果依舊很明顯。 再回顧:靜態工廠方法模式,將上面的多個工廠方法模式里的方法置為靜態的,不需要創建實例,直接調用即可。 **3.2、抽象工廠模式** 工廠方法模式有一個問題就是,類的創建依賴工廠類,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。 為解決這個問題,我們來看看抽象工廠模式:創建多個工廠類,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。 這樣就符合閉包原則了。 下面來看看代碼: MyInterface、MyClassOne、MyClassTwo不變。 新增如下接口和類: ~~~ package com.mode.create; public interface Provider { public MyInterface produce(); } ~~~ ~~~ package com.mode.create; public class MyFactoryOne implements Provider { @Override public MyInterface produce() { return new MyClassOne(); } } ~~~ ~~~ package com.mode.create; public class MyFactoryTwo implements Provider { @Override public MyInterface produce() { return new MyClassTwo(); } } ~~~ 修改測試類FactoryTest如下: ~~~ package com.mode.create; public class FactoryTest { public static void main(String[] args){ Provider provider = new MyFactoryOne(); MyInterface myi = provider.produce(); myi.print(); } } ~~~ 運行結果依舊顯然。 再回顧:抽象工廠模式就是創建多個工廠類,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。 **3.3、單例模式** 單例模式,不需要過多的解釋。 直接看代碼吧: ~~~ package test; public class MyObject { private static MyObject myObject; private MyObject() { } public static MyObject getInstance() { if (myObject != null) { } else { myObject = new MyObject(); } return myObject; } } ~~~ 但是這樣會引發多線程問題,詳細解說可以看《Java多線程編程核心技術》書中的第六章。博主之前推薦過這本書,里面有電子完整版下載地址:[http://blog.csdn.net/u013142781/article/details/50805655](http://blog.csdn.net/u013142781/article/details/50805655) **3.4、建造者模式** 建造者模式:是將一個復雜的對象的構建與它的表示分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。 字面看來非常抽象,實際上它也十分抽象!!!! 建造者模式通常包括下面幾個角色: (1) Builder:給出一個抽象接口,以規范產品對象的各個組成成分的建造。這個接口規定要實現復雜對象的哪些部分的創建,并不涉及具體的對象部件的創建。 (2) ConcreteBuilder:實現Builder接口,針對不同的商業邏輯,具體化復雜對象的各部分的創建。 在建造過程完成后,提供產品的實例。 (3)Director:調用具體建造者來創建復雜對象的各個部分,在指導者中不涉及具體產品的信息,只負責保證對象各部分完整創建或按某種順序創建。 (4)Product:要創建的復雜對象。 在游戲開發中建造小人是經常的事了,要求是:小人必須包括頭,身體和腳。 下面我們看看如下代碼: Product(要創建的復雜對象。): ~~~ package com.mode.create; public class Person { private String head; private String body; private String foot; public String getHead() { return head; } public void setHead(String head) { this.head = head; } public String getBody() { return body; } public void setBody(String body) { this.body = body; } public String getFoot() { return foot; } public void setFoot(String foot) { this.foot = foot; } } ~~~ Builder(給出一個抽象接口,以規范產品對象的各個組成成分的建造。這個接口規定要實現復雜對象的哪些部分的創建,并不涉及具體的對象部件的創建。): ~~~ package com.mode.create; public interface PersonBuilder { void buildHead(); void buildBody(); void buildFoot(); Person buildPerson(); } ~~~ ConcreteBuilder(實現Builder接口,針對不同的商業邏輯,具體化復雜對象的各部分的創建。 在建造過程完成后,提供產品的實例。): ~~~ package com.mode.create; public class ManBuilder implements PersonBuilder { Person person; public ManBuilder() { person = new Person(); } public void buildBody() { person.setBody("建造男人的身體"); } public void buildFoot() { person.setFoot("建造男人的腳"); } public void buildHead() { person.setHead("建造男人的頭"); } public Person buildPerson() { return person; } } ~~~ Director(調用具體建造者來創建復雜對象的各個部分,在指導者中不涉及具體產品的信息,只負責保證對象各部分完整創建或按某種順序創建。): ~~~ package com.mode.create; public class PersonDirector { public Person constructPerson(PersonBuilder pb) { pb.buildHead(); pb.buildBody(); pb.buildFoot(); return pb.buildPerson(); } } ~~~ 測試類: ~~~ package com.mode.create; public class Test { public static void main(String[] args) { 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()); } } ~~~ 運行結果: ![](https://box.kancloud.cn/2016-03-15_56e77dbd2fbfb.jpg) 回顧:建造者模式:是將一個復雜的對象的構建與它的表示分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。 **3.5、原型模式** 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,產生一個和原對象類似的新對象。 說道復制對象,我將結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,基本數據類型的變量都會重新創建,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,不論是基本數據類型還有引用類型,都是重新創建的。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。 寫一個深淺復制的例子: ~~~ package com.mode.create; import java.io.ByteArrayInputStream; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectInputStream; import java.io.ObjectOutputStream; import java.io.Serializable; public class Prototype implements Cloneable, Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; private int base; private Integer obj; /* 淺復制 */ public Object clone() throws CloneNotSupportedException { // 因為Cloneable接口是個空接口,你可以任意定義實現類的方法名 // 如cloneA或者cloneB,因為此處的重點是super.clone()這句話 // super.clone()調用的是Object的clone()方法 // 而在Object類中,clone()是native(本地方法)的 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); /* 讀出二進制流產生的新對象 */ ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis); return ois.readObject(); } public int getBase() { return base; } public void setBase(int base) { this.base = base; } public Integer getObj() { return obj; } public void setObj(Integer obj) { this.obj = obj; } } ~~~ 測試類: ~~~ package com.mode.create; import java.io.IOException; public class Test { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException, ClassNotFoundException, IOException { Prototype prototype = new Prototype(); prototype.setBase(1); prototype.setObj(new Integer(2)); /* 淺復制 */ Prototype prototype1 = (Prototype) prototype.clone(); /* 深復制 */ Prototype prototype2 = (Prototype) prototype.deepClone(); System.out.println(prototype1.getObj()==prototype1.getObj()); System.out.println(prototype1.getObj()==prototype2.getObj()); } } ~~~ 運行結果: ![](https://box.kancloud.cn/2016-03-15_56e77dbd3dc05.jpg)
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