前言：

在Java中廓译，傳說有23中模式，總共分為三大類债查，分別是：

• 創(chuàng)建型模式(5種)：工廠方法模式非区、抽象工廠模式、建造者模式盹廷、單例模式征绸、原型模式；
• 結(jié)構(gòu)型模式(7種)：適配器模式俄占、裝飾器模式管怠、代理模式、外觀模式缸榄、橋接模式渤弛、組合模式、享元模式甚带；
• 行為型模式(11種)：策略模式她肯、模板方法模式、觀察者模式鹰贵、迭代子模式晴氨、責(zé)任鏈模式、命令模式砾莱、備忘錄模式瑞筐、狀態(tài)模式、訪問者模式腊瑟、中介者模式聚假、解釋器模式。

下面就一起來學(xué)習(xí)一下上面字體加粗了的那些設(shè)計(jì)模式闰非。

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一、工廠方法模式：

工廠是干嘛的辆毡，就是用來生產(chǎn)的嘛菜秦，這里說的工廠也是用來生產(chǎn)的，它是用來生產(chǎn)對(duì)象的舶掖。也就是說球昨，有些對(duì)象我們可以在工廠里面生產(chǎn)，需要用時(shí)直接從工廠里面拿出來即可眨攘，而不用每次需要用的時(shí)候都去new對(duì)象主慰。工廠方法模式又分為以下三種：

• 普通工廠模式：就是建立一個(gè)工廠類嚣州，對(duì)實(shí)現(xiàn)了同一接口的一些類進(jìn)行實(shí)例的創(chuàng)建。
• 多個(gè)工廠方法模式：是對(duì)普通工廠方法模式的改進(jìn)共螺，在普通工廠方法模式中该肴，如果傳遞的字符串出錯(cuò)，則不能正確創(chuàng)建對(duì)象藐不，而多個(gè)工廠方法模式是提供多個(gè)工廠方法匀哄，分別創(chuàng)建對(duì)象。
• 靜態(tài)工廠方法模式：將上面的多個(gè)工廠方法模式里的方法置為靜態(tài)的佳吞，不需要?jiǎng)?chuàng)建實(shí)例拱雏，直接調(diào)用即可。

上面三個(gè)模式中底扳，后一個(gè)都是對(duì)前一個(gè)的改良。下面分別看看這三個(gè)模式的具體案例贡耽。

情景：有一個(gè)發(fā)送消息的接口衷模，有兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類，一個(gè)是發(fā)送短信蒲赂，一個(gè)是發(fā)送郵件阱冶。代碼如下：

// 接口
public interface Sender {
  public void Send();
} 
//實(shí)現(xiàn)一
public class MailSender implements Sender { 
  @Override
  public void Send() {
     System.out.println("this is mail sender!");
  } 
} 
//實(shí)現(xiàn)二
public class SmsSender implements Sender { 
  @Override
  public void Send() { 
     System.out.println("this is sms sender!"); 
  }
}

下面就看看用這三種工廠方法模式分別要怎么做。

• 普通工廠模式：

 public 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(qǐng)輸入正確的類型!"); 
           return null;
       } 
   } 
} 

使用的時(shí)候就創(chuàng)建這個(gè)工廠的對(duì)象滥嘴，調(diào)用produce方法木蹬，需要發(fā)郵件就傳入"mail"，需要發(fā)短信就傳入"sms"若皱，如果傳入的是別的內(nèi)容镊叁，就不會(huì)創(chuàng)建任何對(duì)象。

• 多個(gè)工廠方法模式：

public class SendFactory { 
   public Sender produceMail(){
      return new MailSender();
   }
   public Sender produceSms(){
      return new SmsSender();
   } 
}

普通工廠模式生產(chǎn)對(duì)象都是在一個(gè)方法內(nèi)完成走触，多個(gè)工廠方法模式是提供多個(gè)方法晦譬，分別生產(chǎn)對(duì)應(yīng)的對(duì)象。使用時(shí)先創(chuàng)建工廠的實(shí)例互广，要發(fā)短信就調(diào)用生產(chǎn)短信實(shí)例的方法敛腌，要發(fā)郵件就調(diào)用生產(chǎn)郵件實(shí)例的方法。

• 靜態(tài)工廠方法模式：

public class SendFactory {
  public static Sender produceMail(){   
       return new MailSender(); 
  } 
  public static Sender produceSms(){  
       return new SmsSender();
  } 
} 

就是多個(gè)工廠方法模式里面的方法設(shè)為靜態(tài)的惫皱，這樣可以直接通過工廠類的類名調(diào)用像樊，更加方便。

二旅敷、抽象工廠模式：

上面的工廠方法模式有一個(gè)缺點(diǎn)生棍，就是類的創(chuàng)建依賴工廠類，比如現(xiàn)在還可以用微信發(fā)消息扫皱，那么就得在工廠類中新增一個(gè)創(chuàng)建WeChat實(shí)體的方法足绅。這樣就違背了開閉原則捷绑。如何解決？就用到抽象工廠模式氢妈，創(chuàng)建多個(gè)工廠類粹污，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首量，就不需要修改之前的工廠類代碼壮吩。 上面的案例代碼就可以修改成下面這樣：

// 工廠類接口
public interface Provider {
    public Sender produce();
}
//生產(chǎn)SmsSender對(duì)象的工廠
public class SendSmsFactory implements Provider {
  @Override
   public Sender produce() {
       return new SmsSender();
   }
}
//生產(chǎn)MailSender對(duì)象的工廠
public class SendMailFactory implements Provider {
   @Override
   public Sender produce() {
      return new MailSender();
   }
}
// 測(cè)試
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
       Provider provider = new SendMailFactory();
       Sender sender = provider.produce(); 
       sender.send();
    }
} 

這樣即使要新增生產(chǎn)WechatSender實(shí)例的方法，也不需要修改現(xiàn)有代碼加缘，只需實(shí)現(xiàn)工廠接口鸭叙，重寫生產(chǎn)方法即可。從工廠方法模式到抽象工廠模式拣宏，后者更加體現(xiàn)了Java的封裝沈贝、抽象等思想。

三勋乾、建造者模式：

工廠模式提供的是創(chuàng)建單個(gè)類實(shí)例的模式宋下，而建造者模式可以理解為是批量生產(chǎn)。還是使用工廠方法模式中的情景辑莫，看看用建造者模式怎么實(shí)現(xiàn)：

// 建造類
public class Builder { 
   private List<Sender> list = new ArrayList<Sender>();
   public void produceMailSender(int count) { // 生產(chǎn)count個(gè)MailSender
      for (int i = 0; i < count; i++) {
           list.add(new MailSender());
      }
   }
   public void produceSmsSender(int count) { // 生產(chǎn)count個(gè)SmsSender
      for (int i = 0; i < count; i++) {
           list.add(new SmsSender());
      }
   }
} 
/* =========================== 使用 ============================*/
public class TestBuilder {
   public static void main(String[] args) {
      Builder builder = new Builder();
      builder.produceMailSender(10); // 生產(chǎn)10個(gè)MailSender
   }
}

四学歧、單例模式：

什么叫單例，就是保證一個(gè)類在內(nèi)存中只有一個(gè)對(duì)象各吨。Runtime()方法就是單例設(shè)計(jì)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)的枝笨。如何保證內(nèi)存中只有一個(gè)對(duì)象呢？
設(shè)計(jì)思路：

• 不讓其他程序創(chuàng)建該類對(duì)象揭蜒。
• 在本類中創(chuàng)建一個(gè)本類對(duì)象横浑。
• 對(duì)外提供方法，讓其他程序獲取這個(gè)對(duì)象忌锯。

實(shí)現(xiàn)步驟：

• 私有化構(gòu)造函數(shù)伪嫁；
• 創(chuàng)建私有并靜態(tài)的本類對(duì)象；
• 定義公有并靜態(tài)的方法偶垮，返回該對(duì)象张咳。

代碼實(shí)現(xiàn)：

• 懶漢式：延遲加載

class Single{
    private Single(){} // 將構(gòu)造方法私有化
    private static Single s = null; // 私有靜態(tài)的本類對(duì)象
    public static synchronized Single getInstance(){ // 靜態(tài)公共的返回對(duì)象的方法
        if(s==null)
            s = new Single();
        return s;
    }
}

• 餓漢式：

class Single{
    private Single(){} //私有化構(gòu)造函數(shù)。
    private static Single s = new Single(); //創(chuàng)建私有并靜態(tài)的本類對(duì)象似舵。
    public static Single getInstance(){ //定義公有并靜態(tài)的方法脚猾，返回該對(duì)象。
        return s;
    }
}

五砚哗、適配器模式：

適配器模式將某個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶端期望的另一個(gè)接口表示龙助，目的是消除由于接口不匹配所造成的類的兼容性問題。主要分為以下三類：

• 類的適配器模式：比如一個(gè)類有一個(gè)方法method1，但是客戶端使用的時(shí)候還需要一個(gè)method2方法提鸟，那就可以將method1和method2方法寫進(jìn)接口中军援，然后新建一個(gè)適配器類繼承原來的類并實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。
• 對(duì)象的適配器模式：與類適配器相比称勋，不需再繼承source類胸哥，而是將source的對(duì)象傳過去。
• 接口的適配器模式

看一下具體用代碼怎么體現(xiàn)：

• 類的適配器模式：

public class Source {
   public void method1() {
     System.out.println("這是method1方法"); 
   } 
}
// 新建接口
public interface Targetable { 
   /* 與原類中的方法相同 */ 
   public void method1();  
   /* 新類的方法 */
   public void method2(); 
} 
// 適配類
public class Adapter extends Source implements Targetable {
   @Override
   public void method2() { 
      System.out.println("這是method2方法"); 
   }
} 
/* ===================== 使用 ======================*/
public class AdapterTest {
   public static void main(String[] args) {
      Targetable target = new Adapter(); 
      target.method1(); 
      target.method2(); 
   }
}  

• 對(duì)象的適配器模式：

public class Source {
   public void method1() {
     System.out.println("這是method1方法"); 
   } 
}
public interface Targetable {
   /* 與原類中的方法相同 */
   public void method1();
   /* 新類的方法 */
   public void method2();
}
// 適配類
public 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();
   } 
}
/* ======================= 使用 =========================*/
public class AdapterTest {
   public static void main(String[] args) {
      Source source = new Source();
      Targetable target = new Wrapper(source);
      target.method1();
      target.method2();
   }
}    

與類的適配器模式不同的是赡鲜，對(duì)象的適配器模式不再繼承source類空厌，而是直接將source對(duì)象傳到Wrapper類就可以了。

• 接口的適配器模式

接口的適配器是這樣的：有時(shí)我們寫的一個(gè)接口中有多個(gè)抽象方法银酬，當(dāng)我們寫該接口的實(shí)現(xiàn)類時(shí)嘲更，必須實(shí)現(xiàn)該接口的所有方法，這明顯有時(shí)比較浪費(fèi)揩瞪，因?yàn)椴⒉皇撬械姆椒ǘ际俏覀冃枰母畴袝r(shí)只需要某一些，此處為了解決這個(gè)問題壮韭，我們引入了接口的適配器模式北发，借助于一個(gè)抽象類，該抽象類實(shí)現(xiàn)了該接口喷屋，實(shí)現(xiàn)了所有的方法，而我們不和原始的接口打交道瞭恰，只和該抽象類取得聯(lián)系屯曹，所以我們寫一個(gè)類，繼承該抽象類惊畏，重寫我們需要的方法就行恶耽。

六、裝飾器模式：

裝飾模式就是給一個(gè)對(duì)象動(dòng)態(tài)的增加一些新的功能颜启。要求裝飾對(duì)象和被裝飾對(duì)象實(shí)現(xiàn)同一個(gè)接口偷俭，裝飾對(duì)象持有被裝飾對(duì)象的實(shí)例。 這樣說得也很抽象缰盏，看看具體的案例：

// 接口
public interface Sourceable {
    public void method();
}
// 被裝飾的類涌萤，實(shí)現(xiàn)Sourceable接口
public class Source implements Sourceable {
    @Override
    public void method() {
        System.out.println("the original method!");
    }
}
// 裝飾的類，也要實(shí)現(xiàn)Sourceable 接口
public class Decorator implements Sourceable {
    private Sourceable source; // 持有被裝飾類的對(duì)象
    public Decorator(Sourceable source) {
         super();
         this.source = source;
    }
    @Override
    public void method() {
         System.out.println("before decorator!"); // 裝飾
         source.method(); 
         System.out.println("after decorator!"); // 裝飾
    }
} 
// 測(cè)試
public class DecoratorTest {
    public static void main(String[] args) {
         Sourceable source = new Source();
         Sourceable obj = new Decorator(source);
         obj.method();
    } 
} 

IO流體系中很多類就用到了這種設(shè)計(jì)模式口猜。

七负溪、策略模式：

策略模式是對(duì)算法的包裝，是把使用算法的責(zé)任和算法本身分割開來济炎，委派給不同的對(duì)象管理川抡。策略模式通常把一個(gè)系列的算法包裝到一系列的策略類里面，作為一個(gè)抽象策略類的子類须尚⊙碌蹋看看具體的代碼：

// 策略接口
public interface Strategy {
    public void strategyInterface();
}
// 具體策略類A
public class ConcreteStrategyA implements Strategy {
    @Override
    public void strategyInterface() {
        // 相關(guān)的業(yè)務(wù)
    }
}
// 具體策略類B
public class ConcreteStrategyB implements Strategy {
    @Override
    public void strategyInterface() {
        //相關(guān)的業(yè)務(wù)
    }
}
// 使用策略的類
public class Context {
    public Context(Strategy strategy){ // 構(gòu)造函數(shù)侍咱，傳入一個(gè)具體策略對(duì)象
        this.strategy = strategy;
    }
    public void contextInterface(){ // 策略方法
        strategy.strategyInterface();
    }
}

在創(chuàng)建Context類對(duì)象的時(shí)候，需要使用哪個(gè)策略就傳入該策略密幔，然后就可以使用楔脯。

八、模板方法模式：

定義一個(gè)操作中的算法的骨架老玛，而將一些步驟延遲到子類中淤年。模板方法使得子類可以不改變一個(gè)算法的結(jié)構(gòu)即可重定義該算法的某些特定步驟。簡(jiǎn)單的說就是很多相同的步驟蜡豹，只是在某一些地方有差別麸粮，那么就可以使用這種模式【盗看例子：

• 獲取一段程序運(yùn)行時(shí)間的模板：

public abstract class GetTime{
      public long getTime(){
         long  start = System.currentTimeMillis;
         //表示要計(jì)算運(yùn)行時(shí)間的代碼
         code();
         long  end = System.currentTimeMillis;
         return end-start;
      }
      public abstract void code(); 
}

• 使用該模板：

public class forDemo extends GetTime{
     //重寫抽象方法
     public void code(){
          for(int x=0;x<1000;x++){
                 System.out.println(x);
          }
     }
}

• 測(cè)試：

public class test{
     GetTime gt=new forDemo();
     gt.getTime();
}

這樣就可以計(jì)算那個(gè)for循環(huán)運(yùn)行的時(shí)間了弄诲。

九、觀察者模式：

在對(duì)象之間定義了一對(duì)多的依賴娇唯，這樣一來齐遵，當(dāng)一個(gè)對(duì)象改變狀態(tài)，依賴它的對(duì)象會(huì)收到通知并自動(dòng)更新塔插，這就是觀察者模式梗摇。
情景：有一個(gè)微信公眾號(hào)服務(wù)，不定時(shí)發(fā)布一些消息想许，關(guān)注公眾號(hào)就可以收到推送消息伶授，取消關(guān)注就收不到推送消息。
示例代碼：

• 定義一個(gè)被觀察者接口：

public interface BeObserverd {
    public void registerObserver(Observer o);// 添加觀察者
    public void removeObserver(Observer o);// 刪除觀察者
    public void notifyObserver();// 通知觀察者
}

• 定義一個(gè)觀察者接口：

public interface Observer {
    public void update(String message);// 當(dāng)被觀察者發(fā)出通知時(shí)流纹，這個(gè)方法就會(huì)執(zhí)行
}

• 定義被觀察者糜烹，實(shí)現(xiàn)了BeObserverd接口，對(duì)BeObserverd接口的三個(gè)方法進(jìn)行了具體實(shí)現(xiàn)漱凝，同時(shí)有一個(gè)List集合疮蹦，用以保存注冊(cè)的觀察者，等需要通知觀察者時(shí)茸炒，遍歷該集合即可愕乎。

// 被觀察者，也就是微信公眾號(hào)服務(wù)實(shí)現(xiàn)了BeObserverd接口扣典，對(duì)BeObserverd接口的三個(gè)方法進(jìn)行了具體實(shí)現(xiàn)
public class WechatServer implements BeObserverd {
    private List<Observer> list;
    private String message;
    public WechatServer() {
        list = new ArrayList<Observer>(); // 觀察者的集合
    }
    // 新增觀察者
    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        list.add(o);
    }
    // 刪除觀察者
    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        if(!list.isEmpty())
            list.remove(o);
    }
    // 給觀察者發(fā)通知
    @Override
    public void notifyObserver() {
        for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
            Observer observer = list.get(i);
            observer.update(message);
        }
    }
    // 模擬公眾號(hào)推送消息的方法
    public void setInfomation(String s) {
        this.message = s;
        System.out.println("微信服務(wù)更新消息： " + s);
        //消息更新妆毕，通知所有觀察者
        notifyObserver();
    }
}

• 定義具體觀察者，微信公眾號(hào)的具體觀察者為用戶User贮尖。

public class User implements Observer {
    private String name;
    private String message;
    public User(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(String message) {
        this.message = message;
        read();
    }
        public void read() {
        System.out.println(name + " 收到推送消息： " + message);
    }
}

假如現(xiàn)有三個(gè)人關(guān)注公眾號(hào)笛粘，當(dāng)微信公眾號(hào)調(diào)用setInfomation方法發(fā)送推文時(shí)，通過調(diào)用notifyObserver方法，通知每個(gè)觀察者薪前，在notifyObserver方法里調(diào)用update方法润努，update里面調(diào)用read方法，三個(gè)人都能收到推送示括；加入現(xiàn)在有人取消關(guān)注了铺浇，那么就會(huì)調(diào)用removeObserver方法，下次推送這個(gè)人就收不到了垛膝。(本案例參考羅漢果的博文鳍侣，感謝大神整理！)

總結(jié)：

本文聊了九個(gè)比較常用的設(shè)計(jì)模式吼拥，有些模式看文字可能覺得比較抽象難懂倚聚，通過案例代碼結(jié)合起來理解會(huì)更容易些。剩下的十四個(gè)設(shè)計(jì)模式凿可，下次再聊惑折。