「转载」java中23种设计模式(上)

设计模式(Design Patterns)

设计模式(Design pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问,设计模式于己于他人于系统都是多赢的,设计模式使代码编制真正工程化,设计模式是软件工程的基石,如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题,每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应,每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的核心解决方案,这也是它能被广泛应用的原因。

一、设计模式的分类

总体来说设计模式分为三大类:

创建型模式,共五种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式,共七种:适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式,共十一种:策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

其实还有两类:并发型模式和线程池模式。用一个图片来整体描述一下:

二、设计模式的六大原则

1、开闭原则(Open Close Principle)

开闭原则就是说对扩展开放,对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是:为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类,后面的具体设计中我们会提到这点。

2、里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石,只有当衍生类可以替换掉基类,软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。—— From Baidu 百科

3、依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)

这个是开闭原则的基础,具体内容:真对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。

4、接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

这个原则的意思是:使用多个隔离的接口,比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思,从这儿我们看出,其实设计模式就是一个软件的设计思想,从大型软件架构出发,为了升级和维护方便。所以上文中多次出现:降低依赖,降低耦合。

5、迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)

为什么叫最少知道原则,就是说:一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用,使得系统功能模块相对独立。

6、合成复用原则(Composite Reuse Principle)

原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。

三、Java的23中设计模式

从这一块开始,我们详细介绍Java中23种设计模式的概念,应用场景等情况,并结合他们的特点及设计模式的原则进行分析。

1、工厂方法模式(Factory Method)

工厂方法模式分为三种:

11、普通工厂模式,就是建立一个工厂类,对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。首先看下关系图:

举例如下:(我们举一个发送邮件和短信的例子)

首先,创建二者的共同接口:

[java] view plaincopy

  1. public interface Sender {
  2. public void Send();
  3. }

其次,创建实现类:

[java] view plaincopy

  1. public class MailSender implements Sender {
  2. @Override
  3. public void Send() {
  4. System.out.println("this is mailsender!");
  5. }
  6. }

[java] view plaincopy

  1. public class SmsSender implements Sender {
  2. @Override
  3. public void Send() {
  4. System.out.println("this is sms sender!");
  5. }
  6. }

最后,建工厂类:

[java] view plaincopy

  1. public class SendFactory {
  2. public Sender produce(String type) {
  3. if ("mail".equals(type)) {
  4. return new MailSender();
  5. } else if ("sms".equals(type)) {
  6. return new SmsSender();
  7. } else {
  8. System.out.println("请输入正确的类型!");
  9. return null;
  10. }
  11. }
  12. }

我们来测试下:

  1. public class FactoryTest {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. SendFactory factory = new SendFactory();
  4. Sender sender = factory.produce("sms");
  5. sender.Send();
  6. }
  7. }

输出:this is sms sender!

22、多个工厂方法模式,是对普通工厂方法模式的改进,在普通工厂方法模式中,如果传递的字符串出错,则不能正确创建对象,而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法,分别创建对象。关系图:

将上面的代码做下修改,改动下SendFactory类就行,如下:

[java] view plaincopypublic class SendFactory {

public Sender produceMail(){

  1. return new MailSender();
  2. }
  3. public Sender produceSms(){
  4. return new SmsSender();
  5. }
  6. }

测试类如下:

[java] view plaincopy

  1. public class FactoryTest {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. SendFactory factory = new SendFactory();
  4. Sender sender = factory.produceMail();
  5. sender.Send();
  6. }
  7. }

输出:this is mailsender!

33、静态工厂方法模式,将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的,不需要创建实例,直接调用即可。

[java] view plaincopy

  1. public class SendFactory {
  2. public static Sender produceMail(){
  3. return new MailSender();
  4. }
  5. public static Sender produceSms(){
  6. return new SmsSender();
  7. }
  8. }

[java] view plaincopy

  1. public class FactoryTest {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. Sender sender = SendFactory.produceMail();
  4. sender.Send();
  5. }
  6. }

输出:this is mailsender!

总体来说,工厂模式适合:凡是出现了大量的产品需要创建,并且具有共同的接口时,可以通过工厂方法模式进行创建。在以上的三种模式中,第一种如果传入的字符串有误,不能正确创建对象,第三种相对于第二种,不需要实例化工厂类,所以,大多数情况下,我们会选用第三种——静态工厂方法模式。

2、抽象工厂模式(Abstract Factory)

工厂方法模式有一个问题就是,类的创建依赖工厂类,也就是说,如果想要拓展程序,必须对工厂类进行修改,这违背了闭包原则,所以,从设计角度考虑,有一定的问题,如何解决?就用到抽象工厂模式,创建多个工厂类,这样一旦需要增加新的功能,直接增加新的工厂类就可以了,不需要修改之前的代码。因为抽象工厂不太好理解,我们先看看图,然后就和代码,就比较容易理解。

请看例子:

[java] view plaincopy

  1. public interface Sender {
  2. public void Send();
  3. }

两个实现类:

[java] view plaincopy

  1. public class MailSender implements Sender {
  2. @Override
  3. public void Send() {
  4. System.out.println("this is mailsender!");
  5. }
  6. }

[java] view plaincopy

  1. public class SmsSender implements Sender {
  2. @Override
  3. public void Send() {
  4. System.out.println("this is sms sender!");
  5. }
  6. }

两个工厂类:

[java] view plaincopy

  1. public class SendMailFactory implements Provider {
  2. @Override
  3. public Sender produce(){
  4. return new MailSender();
  5. }
  6. }

[java] view plaincopy

  1. public class SendSmsFactory implements Provider{
  2. @Override
  3. public Sender produce() {
  4. return new SmsSender();
  5. }
  6. }

在提供一个接口:

[java] view plaincopy

  1. public interface Provider {
  2. public Sender produce();
  3. }

测试类:

[java] view plaincopy

  1. public class Test {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. Provider provider = new SendMailFactory();
  4. Sender sender = provider.produce();
  5. sender.Send();
  6. }
  7. }

其实这个模式的好处就是,如果你现在想增加一个功能:发及时信息,则只需做一个实现类,实现Sender接口,同时做一个工厂类,实现Provider接口,就OK了,无需去改动现成的代码。这样做,拓展性较好!

3、单例模式(Singleton)

单例对象(Singleton)是一种常用的设计模式。在Java应用中,单例对象能保证在一个JVM中,该对象只有一个实例存在。这样的模式有几个好处:

1、某些类创建比较频繁,对于一些大型的对象,这是一笔很大的系统开销。

2、省去了new操作符,降低了系统内存的使用频率,减轻GC压力。

3、有些类如交易所的核心交易引擎,控制着交易流程,如果该类可以创建多个的话,系统完全乱了。(比如一个军队出现了多个司令员同时指挥,肯定会乱成一团),所以只有使用单例模式,才能保证核心交易服务器独立控制整个流程。

首先我们写一个简单的单例类:

[java] view plaincopy

  1. public class Singleton {
  2. /* 持有私有静态实例,防止被引用,此处赋值为null,目的是实现延迟加载 */
  3. private static Singleton instance = null;
  4. /* 私有构造方法,防止被实例化 */
  5. private Singleton() {
  6. }
  7. /* 静态工程方法,创建实例 */
  8. public static Singleton getInstance() {
  9. if (instance == null) {
  10. instance = new Singleton();
  11. }
  12. return instance;
  13. }
  14. /* 如果该对象被用于序列化,可以保证对象在序列化前后保持一致 */
  15. public Object readResolve() {
  16. return instance;
  17. }
  18. }

这个类可以满足基本要求,但是,像这样毫无线程安全保护的类,如果我们把它放入多线程的环境下,肯定就会出现问题了,如何解决?我们首先会想到对getInstance方法加synchronized关键字,如下:

[java] view plaincopy

  1. public static synchronized Singleton getInstance() {
  2. if (instance == null) {
  3. instance = new Singleton();
  4. }
  5. return instance;
  6. }

但是,synchronized关键字锁住的是这个对象,这样的用法,在性能上会有所下降,因为每次调用getInstance(),都要对对象上锁,事实上,只有在第一次创建对象的时候需要加锁,之后就不需要了,所以,这个地方需要改进。我们改成下面这个:

[java] view plaincopy

  1. public static Singleton getInstance() {
  2. if (instance == null) {
  3. synchronized (instance) {
  4. if (instance == null) {
  5. instance = new Singleton();
  6. }
  7. }
  8. }
  9. return instance;
  10. }

似乎解决了之前提到的问题,将synchronized关键字加在了内部,也就是说当调用的时候是不需要加锁的,只有在instance为null,并创建对象的时候才需要加锁,性能有一定的提升。但是,这样的情况,还是有可能有问题的,看下面的情况:在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的,也就是说instance = new Singleton();语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序,也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间,然后直接赋值给instance成员,然后再去初始化这个Singleton实例。这样就可能出错了,我们以A、B两个线程为例:

a>A、B线程同时进入了第一个if判断

b>A首先进入synchronized块,由于instance为null,所以它执行instance = new Singleton();

c>由于JVM内部的优化机制,JVM先画出了一些分配给Singleton实例的空白内存,并赋值给instance成员(注意此时JVM没有开始初始化这个实例),然后A离开了synchronized块。

d>B进入synchronized块,由于instance此时不是null,因此它马上离开了synchronized块并将结果返回给调用该方法的程序。

e>此时B线程打算使用Singleton实例,却发现它没有被初始化,于是错误发生了。

所以程序还是有可能发生错误,其实程序在运行过程是很复杂的,从这点我们就可以看出,尤其是在写多线程环境下的程序更有难度,有挑战性。我们对该程序做进一步优化:

[java] view plaincopy

  1. private static class SingletonFactory{
  2. private static Singleton instance = new Singleton();
  3. }
  4. public static Singleton getInstance(){
  5. return SingletonFactory.instance;
  6. }

实际情况是,单例模式使用内部类来维护单例的实现,JVM内部的机制能够保证当一个类被加载的时候,这个类的加载过程是线程互斥的。这样当我们第一次调用getInstance的时候,JVM能够帮我们保证instance只被创建一次,并且会保证把赋值给instance的内存初始化完毕,这样我们就不用担心上面的问题。同时该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制,这样就解决了低性能问题。这样我们暂时总结一个完美的单例模式:

[java] view plaincopy

  1. public class Singleton {
  2. /* 私有构造方法,防止被实例化 */
  3. private Singleton() {
  4. }
  5. /* 此处使用一个内部类来维护单例 */
  6. private static class SingletonFactory {
  7. private static Singleton instance = new Singleton();
  8. }
  9. /* 获取实例 */
  10. public static Singleton getInstance() {
  11. return SingletonFactory.instance;
  12. }
  13. /* 如果该对象被用于序列化,可以保证对象在序列化前后保持一致 */
  14. public Object readResolve() {
  15. return getInstance();
  16. }
  17. }

其实说它完美,也不一定,如果在构造函数中抛出异常,实例将永远得不到创建,也会出错。所以说,十分完美的东西是没有的,我们只能根据实际情况,选择最适合自己应用场景的实现方法。也有人这样实现:因为我们只需要在创建类的时候进行同步,所以只要将创建和getInstance()分开,单独为创建加synchronized关键字,也是可以的:

[java] view plaincopy

  1. public class SingletonTest {
  2. private static SingletonTest instance = null;
  3. private SingletonTest() {
  4. }
  5. private static synchronized void syncInit() {
  6. if (instance == null) {
  7. instance = new SingletonTest();
  8. }
  9. }
  10. public static SingletonTest getInstance() {
  11. if (instance == null) {
  12. syncInit();
  13. }
  14. return instance;
  15. }
  16. }

考虑性能的话,整个程序只需创建一次实例,所以性能也不会有什么影响。

补充:采用"影子实例"的办法为单例对象的属性同步更新

[java] view plaincopy

  1. public class SingletonTest {
  2. private static SingletonTest instance = null;
  3. private Vector properties = null;
  4. public Vector getProperties() {
  5. return properties;
  6. }
  7. private SingletonTest() {
  8. }
  9. private static synchronized void syncInit() {
  10. if (instance == null) {
  11. instance = new SingletonTest();
  12. }
  13. }
  14. public static SingletonTest getInstance() {
  15. if (instance == null) {
  16. syncInit();
  17. }
  18. return instance;
  19. }
  20. public void updateProperties() {
  21. SingletonTest shadow = new SingletonTest();
  22. properties = shadow.getProperties();
  23. }
  24. }

通过单例模式的学习告诉我们:

1、单例模式理解起来简单,但是具体实现起来还是有一定的难度。

2、synchronized关键字锁定的是对象,在用的时候,一定要在恰当的地方使用(注意需要使用锁的对象和过程,可能有的时候并不是整个对象及整个过程都需要锁)。

到这儿,单例模式基本已经讲完了,结尾处,笔者突然想到另一个问题,就是采用类的静态方法,实现单例模式的效果,也是可行的,此处二者有什么不同?

首先,静态类不能实现接口。(从类的角度说是可以的,但是那样就破坏了静态了。因为接口中不允许有static修饰的方法,所以即使实现了也是非静态的)

其次,单例可以被延迟初始化,静态类一般在第一次加载是初始化。之所以延迟加载,是因为有些类比较庞大,所以延迟加载有助于提升性能。

再次,单例类可以被继承,他的方法可以被覆写。但是静态类内部方法都是static,无法被覆写。

最后一点,单例类比较灵活,毕竟从实现上只是一个普通的Java类,只要满足单例的基本需求,你可以在里面随心所欲的实现一些其它功能,但是静态类不行。从上面这些概括中,基本可以看出二者的区别,但是,从另一方面讲,我们上面最后实现的那个单例模式,内部就是用一个静态类来实现的,所以,二者有很大的关联,只是我们考虑问题的层面不同罢了。两种思想的结合,才能造就出完美的解决方案,就像HashMap采用数组+链表来实现一样,其实生活中很多事情都是这样,单用不同的方法来处理问题,总是有优点也有缺点,最完美的方法是,结合各个方法的优点,才能最好的解决问题!

4、建造者模式(Builder)

工厂类模式提供的是创建单个类的模式,而建造者模式则是将各种产品集中起来进行管理,用来创建复合对象,所谓复合对象就是指某个类具有不同的属性,其实建造者模式就是前面抽象工厂模式和最后的Test结合起来得到的。我们看一下代码:

还和前面一样,一个Sender接口,两个实现类MailSender和SmsSender。最后,建造者类如下:

[java] view plaincopy

  1. public class Builder {
  2. private List<Sender> list = new ArrayList<Sender>();
  3. public void produceMailSender(int count){
  4. for(int i=0; i<count; i++){
  5. list.add(new MailSender());
  6. }
  7. }
  8. public void produceSmsSender(int count){
  9. for(int i=0; i<count; i++){
  10. list.add(new SmsSender());
  11. }
  12. }
  13. }

测试类:

[java] view plaincopy

  1. public class Test {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. Builder builder = new Builder();
  4. builder.produceMailSender(10);
  5. }
  6. }

从这点看出,建造者模式将很多功能集成到一个类里,这个类可以创造出比较复杂的东西。所以与工程模式的区别就是:工厂模式关注的是创建单个产品,而建造者模式则关注创建符合对象,多个部分。因此,是选择工厂模式还是建造者模式,依实际情况而定。

5、原型模式(Prototype)

原型模式虽然是创建型的模式,但是与工程模式没有关系,从名字即可看出,该模式的思想就是将一个对象作为原型,对其进行复制、克隆,产生一个和原对象类似的新对象。本小结会通过对象的复制,进行讲解。在Java中,复制对象是通过clone()实现的,先创建一个原型类:

[java] view plaincopy

  1. public class Prototype implements Cloneable {
  2. public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
  3. Prototype proto = (Prototype) super.clone();
  4. return proto;
  5. }
  6. }

很简单,一个原型类,只需要实现Cloneable接口,覆写clone方法,此处clone方法可以改成任意的名称,因为Cloneable接口是个空接口,你可以任意定义实现类的方法名,如cloneA或者cloneB,因为此处的重点是super.clone()这句话,super.clone()调用的是Object的clone()方法,而在Object类中,clone()是native的,具体怎么实现,我会在另一篇文章中,关于解读Java中本地方法的调用,此处不再深究。在这儿,我将结合对象的浅复制和深复制来说一下,首先需要了解对象深、浅复制的概念:

浅复制:将一个对象复制后,基本数据类型的变量都会重新创建,而引用类型,指向的还是原对象所指向的。

深复制:将一个对象复制后,不论是基本数据类型还有引用类型,都是重新创建的。简单来说,就是深复制进行了完全彻底的复制,而浅复制不彻底。

此处,写一个深浅复制的例子:

[java] view plaincopy

  1. public class Prototype implements Cloneable, Serializable {
  2. private static final long serialVersionUID = 1L;
  3. private String string;
  4. private SerializableObject obj;
  5. /* 浅复制 */
  6. public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
  7. Prototype proto = (Prototype) super.clone();
  8. return proto;
  9. }
  10. /* 深复制 */
  11. public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {
  12. /* 写入当前对象的二进制流 */
  13. ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
  14. ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
  15. oos.writeObject(this);
  16. /* 读出二进制流产生的新对象 */
  17. ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
  18. ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
  19. return ois.readObject();
  20. }
  21. public String getString() {
  22. return string;
  23. }
  24. public void setString(String string) {
  25. this.string = string;
  26. }
  27. public SerializableObject getObj() {
  28. return obj;
  29. }
  30. public void setObj(SerializableObject obj) {
  31. this.obj = obj;
  32. }
  33. }
  34. class SerializableObject implements Serializable {
  35. private static final long serialVersionUID = 1L;
  36. }

要实现深复制,需要采用流的形式读入当前对象的二进制输入,再写出二进制数据对应的对象。

我们接着讨论设计模式,上篇文章我讲完了5种创建型模式,这章开始,我将讲下7种结构型模式:适配器模式、装饰模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。其中对象的适配器模式是各种模式的起源,我们看下面的图:

适配器模式将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示,目的是消除由于接口不匹配所造成的类的兼容性问题。主要分为三类:类的适配器模式、对象的适配器模式、接口的适配器模式。首先,我们来看看类的适配器模式,先看类图:

核心思想就是:有一个Source类,拥有一个方法,待适配,目标接口时Targetable,通过Adapter类,将Source的功能扩展到Targetable里,看代码:

[java] view plaincopy

  1. public class Source {
  2. public void method1() {
  3. System.out.println("this is original method!");
  4. }
  5. }

[java] view plaincopy

  1. public interface Targetable {
  2. /* 与原类中的方法相同 */
  3. public void method1();
  4. /* 新类的方法 */
  5. public void method2();
  6. }

[java] view plaincopy

  1. public class Adapter extends Source implements Targetable {
  2. @Override
  3. public void method2() {
  4. System.out.println("this is the targetable method!");
  5. }
  6. }

Adapter类继承Source类,实现Targetable接口,下面是测试类:

[java] view plaincopy

  1. public class AdapterTest {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. Targetable target = new Adapter();
  4. target.method1();
  5. target.method2();
  6. }
  7. }

输出:

this is original method!

this is the targetable method!

这样Targetable接口的实现类就具有了Source类的功能。

对象的适配器模式

基本思路和类的适配器模式相同,只是将Adapter类作修改,这次不继承Source类,而是持有Source类的实例,以达到解决兼容性的问题。看图:

只需要修改Adapter类的源码即可:

[java] view plaincopy

  1. public class Wrapper implements Targetable {
  2. private Source source;
  3. public Wrapper(Source source){
  4. super();
  5. this.source = source;
  6. }
  7. @Override
  8. public void method2() {
  9. System.out.println("this is the targetable method!");
  10. }
  11. @Override
  12. public void method1() {
  13. source.method1();
  14. }
  15. }

测试类:

[java] view plaincopy

  1. public class AdapterTest {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. Source source = new Source();
  4. Targetable target = new Wrapper(source);
  5. target.method1();
  6. target.method2();
  7. }
  8. }

输出与第一种一样,只是适配的方法不同而已。

第三种适配器模式是接口的适配器模式,接口的适配器是这样的:有时我们写的一个接口中有多个抽象方法,当我们写该接口的实现类时,必须实现该接口的所有方法,这明显有时比较浪费,因为并不是所有的方法都是我们需要的,有时只需要某一些,此处为了解决这个问题,我们引入了接口的适配器模式,借助于一个抽象类,该抽象类实现了该接口,实现了所有的方法,而我们不和原始的接口打交道,只和该抽象类取得联系,所以我们写一个类,继承该抽象类,重写我们需要的方法就行。看一下类图:

这个很好理解,在实际开发中,我们也常会遇到这种接口中定义了太多的方法,以致于有时我们在一些实现类中并不是都需要。看代码:

[java] view plaincopy

  1. public interface Sourceable {
  2. public void method1();
  3. public void method2();
  4. }

抽象类Wrapper2:

[java] view plaincopy

  1. public abstract class Wrapper2 implements Sourceable{
  2. public void method1(){}
  3. public void method2(){}
  4. }

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  1. public class SourceSub1 extends Wrapper2 {
  2. public void method1(){
  3. System.out.println("the sourceable interface's first Sub1!");
  4. }
  5. }

[java] view plaincopy

  1. public class SourceSub2 extends Wrapper2 {
  2. public void method2(){
  3. System.out.println("the sourceable interface's second Sub2!");
  4. }
  5. }

[java] view plaincopy

  1. public class WrapperTest {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. Sourceable source1 = new SourceSub1();
  4. Sourceable source2 = new SourceSub2();
  5. source1.method1();
  6. source1.method2();
  7. source2.method1();
  8. source2.method2();
  9. }
  10. }

测试输出:

the sourceable interface's first Sub1!

the sourceable interface's second Sub2!

达到了我们的效果!

讲了这么多,总结一下三种适配器模式的应用场景:

类的适配器模式:当希望将一个类转换成满足另一个新接口的类时,可以使用类的适配器模式,创建一个新类,继承原有的类,实现新的接口即可。

对象的适配器模式:当希望将一个对象转换成满足另一个新接口的对象时,可以创建一个Wrapper类,持有原类的一个实例,在Wrapper类的方法中,调用实例的方法就行。

接口的适配器模式:当不希望实现一个接口中所有的方法时,可以创建一个抽象类Wrapper,实现所有方法,我们写别的类的时候,继承抽象类即可。

7、装饰模式(Decorator)

顾名思义,装饰模式就是给一个对象增加一些新的功能,而且是动态的,要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口,装饰对象持有被装饰对象的实例,关系图如下:

Source类是被装饰类,Decorator类是一个装饰类,可以为Source类动态的添加一些功能,代码如下:

[java] view plaincopy

  1. public interface Sourceable {
  2. public void method();
  3. }

[java] view plaincopy

  1. public class Source implements Sourceable {
  2. @Override
  3. public void method() {
  4. System.out.println("the original method!");
  5. }
  6. }

[java] view plaincopy

  1. public class Decorator implements Sourceable {
  2. private Sourceable source;
  3. public Decorator(Sourceable source){
  4. super();
  5. this.source = source;
  6. }
  7. @Override
  8. public void method() {
  9. System.out.println("before decorator!");
  10. source.method();
  11. System.out.println("after decorator!");
  12. }
  13. }

测试类:

[java] view plaincopy

  1. public class DecoratorTest {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. Sourceable source = new Source();
  4. Sourceable obj = new Decorator(source);
  5. obj.method();
  6. }
  7. }

输出:

before decorator!

the original method!

after decorator!

装饰器模式的应用场景:

1、需要扩展一个类的功能。

2、动态的为一个对象增加功能,而且还能动态撤销。(继承不能做到这一点,继承的功能是静态的,不能动态增删。)

缺点:产生过多相似的对象,不易排错!

「转载」java中23种设计模式(上)

作者:青涩的梦

原文:http://blog.51cto.com/1459294/1933180

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