java：23种设计模式

java:23种设计模式 JAVA的设计模式经前人总结可以分为23种 设计模式根据使用类型可以分为三种： l、创建模式：Factory(工厂模式)、singleton(单态)、 Builder(建 造者模式)、Prototype(原型模式)、工厂方法模式。 2、结构模式：Flyweight(共享模式)、Bridge(桥模式)、Decorator(装 饰模式)、Composite(组合模式)、Adapter(适配器模式)、 PrOY(代理 模式)、Facade(外观模式)。 3、行为模式：Iterator(迭代模式)、Template(模板模式)、Chain of Responsibility(责任链模式)、Memento(纪念品模式)、 Mediator(仲介模式)、Interpreter(解释器模式)、Strategy(策 略模式)、State、Observer(观察者模式)、Visitor(访问模式)、 Command(命令模式)： 注：以上翻译不甚准确，以英文为准

java:23 种设计模式 JAVA 的设计模式经前人总结可以分为 23 种 设计模式根据使用类型可以分为三种： 1、 创建模式：Factory（工厂模式）、Singleton(单态)、Builder(建 造者模式)、Prototype(原型模式)、工厂方法模式。 2、结构模式：Flyweight(共享模式)、Bridge(桥模式)、Decorator(装 饰模式)、Composite(组合模式)、Adapter(适配器模式)、Proxy(代理 模式)、Facade (外观模式)。 3、 行为模式：Iterator（迭代模式）、Template(模板模式)、Chain of Responsibility( 责任链模式) 、 Memento( 纪念品模式) 、 Mediator(中介模式)、Interpreter(解释器模式)、Strategy（策 略模式）、State 、Observer(观察者模式)、Visitor(访问模式)、 Command(命令模式)。 注：以上翻译不甚准确，以英文为准

创建模式 设计模式之Factory 工厂模式定义：提供创建对象的接口. 为何使用？ 工厂模式是我们最常用的模式了，著名的Jive论坛，就大量使用了工厂模式，工厂模式在 Java程序系统可以说是随处可见。 为什么工厂模式是如此常用？因为工厂模式就相当于创建实例对象的new,我们经常要根据 类Class生成实例对象，如Aa=newA()工厂模式也是用来创建实例对象的，所以以后 new时就要多个心眼，是否可以考虑实用工厂模式，虽然这样做，可能多做一些工作，但会 给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。 我们以类Sample为例，如果我们要创建Sample的实例对象： Sample sample=new Sample(); 可是，实际情况是，通常我们都要在创建sample实例时做点初始化的工作，比如赋值查 询数据库等。 首先，我们想到的是，可以使用Sample的构造函数，这样生成实例就写成： Samplesample=new Samp1e(参数)； 但是，如果创建sample实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事，可能是很长 一段代码，如果也写入构造函数中，那你的代码很难看了（就需要Refactor重整）。 为什么说代码很难看，初学者可能没有这种感觉，我们分析如下，初始化工作如果是很长一 段代码，说明要做的工作很多，将很多工作装入一个方法中，相当于将很多鸡蛋放在一个篮 子里，是很危险的，这也是有背于Java面向对象的原则，面向对象的封装(Encapsulation)

创建模式 设计模式之 Factory 工厂模式定义:提供创建对象的接口. 为何使用? 工厂模式是我们最常用的模式了,著名的 Jive 论坛 ,就大量使用了工厂模式，工厂模式在 Java 程序系统可以说是随处可见。 为什么工厂模式是如此常用？因为工厂模式就相当于创建实例对象的 new，我们经常要根据 类 Class 生成实例对象，如 A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的，所以以后 new 时就要多个心眼，是否可以考虑实用工厂模式，虽然这样做，可能多做一些工作，但会 给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。 我们以类 Sample 为例， 如果我们要创建 Sample 的实例对象: Sample sample=new Sample(); 可是，实际情况是，通常我们都要在创建 sample 实例时做点初始化的工作,比如赋值 查 询数据库等。 首先，我们想到的是，可以使用 Sample 的构造函数，这样生成实例就写成: Sample sample=new Sample(参数); 但是，如果创建 sample 实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事，可能是很长 一段代码，如果也写入构造函数中，那你的代码很难看了（就需要 Refactor 重整）。 为什么说代码很难看，初学者可能没有这种感觉，我们分析如下，初始化工作如果是很长一 段代码，说明要做的工作很多，将很多工作装入一个方法中，相当于将很多鸡蛋放在一个篮 子里，是很危险的，这也是有背于Java面向对象的原则，面向对象的封装(Encapsulation)

和分派(Delegation)告诉我们，尽量将长的代码分派"切割"成每段，将每段再"封装“起 来（减少段和段之间偶合联系性），这样，就会将风险分散，以后如果需要修改，只要更改 每段，不会再发生牵一动百的事情。 在本例中，首先，我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开，也就是说，让创建 实例所需要的大量初始化工作从Sample的构造函数中分离出去。 这时我们就需要actory工厂模式来生成对象了，不能再用上面简单new Sample(参数)。 还有，如果Sample有个继承如MySample,按照面向接口编程，我们需要将Sample抽象 成一个接口.现在Sample是接口，有两个子类MySample和HisSample.我们要实例化 他们时，如下： Sample mysample=new MySample(); Sample hissample=new HisSample(); 随着项目的深入，Sample可能还会"生出很多儿子出来"，那么我们要对这些儿子一个个 实例化，更糟糕的是，可能还要对以前的代码进行修改：加入后来生出儿子的实例.这在传统 程序中是无法避免的. 但如果你一开始就有意识使用了工厂模式，这些麻烦就没有了. 工厂方法 你会建立一个专门生产Sample实例的工厂： public class Factory( public static Sample creator(int which){ //getclass产生Sample一般可使用动态类装载装入类。 if (which==1) return new SampleA(); else if (which==2)

和分派(Delegation)告诉我们，尽量将长的代码分派“切割”成每段，将每段再“封装”起 来(减少段和段之间偶合联系性)，这样，就会将风险分散，以后如果需要修改，只要更改 每段，不会再发生牵一动百的事情。 在本例中，首先，我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开, 也就是说，让创建 实例所需要的大量初始化工作从 Sample 的构造函数中分离出去。 这时我们就需要Factory工厂模式来生成对象了，不能再用上面简单new Sample(参数)。 还有,如果 Sample 有个继承如 MySample, 按照面向接口编程,我们需要将 Sample 抽象 成一个接口.现在 Sample 是接口,有两个子类 MySample 和 HisSample .我们要实例化 他们时,如下: Sample mysample=new MySample(); Sample hissample=new HisSample(); 随着项目的深入,Sample 可能还会"生出很多儿子出来", 那么我们要对这些儿子一个个 实例化,更糟糕的是,可能还要对以前的代码进行修改:加入后来生出儿子的实例.这在传统 程序中是无法避免的. 但如果你一开始就有意识使用了工厂模式,这些麻烦就没有了. 工厂方法 你会建立一个专门生产 Sample 实例的工厂: public class Factory{ public static Sample creator(int which){ //getClass 产生 Sample 一般可使用动态类装载装入类。 if (which==1) return new SampleA(); else if (which==2)

return new SampleB(); 那么在你的程序中，如果要实例化Sample时.就使用 Sample sampleA=Factory.creator (1); 这样，在整个就不涉及到Sample的具体子类，达到封装效果，也就减少错误修改的机会，这 个原理可以用很通俗的话来比喻：就是具体事情做得越多，越容易范错误.这每个做过具体 工作的人都深有体会，相反，官做得越高，说出的话越抽象越笼统，范错误可能性就越少.好 象我们从编程序中也能悟出人生道理？呵呵. 使用工厂方法要注意几个角色，首先你要定义产品接口，如上面的Sample,产品接口下有 Sample接口的实现类，如SampleA,其次要有一个factory类，用来生成产品Sample, 如下图，最右边是生产的对象Sample: sample Factory getClass sample ampleB abc 进一步稍微复杂一点，就是在工厂类上进行拓展，工厂类也有继承它的实现类 concreteFactory了。 抽象工厂 工厂模式中有：工厂方法(Factory Method)抽象工厂(Abstract Factory)

return new SampleB(); } } 那么在你的程序中,如果要实例化 Sample 时.就使用 Sample sampleA=Factory.creator(1); 这样,在整个就不涉及到 Sample 的具体子类,达到封装效果,也就减少错误修改的机会,这 个原理可以用很通俗的话来比喻:就是具体事情做得越多,越容易范错误.这每个做过具体 工作的人都深有体会,相反,官做得越高,说出的话越抽象越笼统,范错误可能性就越少.好 象我们从编程序中也能悟出人生道理?呵呵. 使用工厂方法 要注意几个角色，首先你要定义产品接口，如上面的 Sample,产品接口下有 Sample 接口的实现类,如 SampleA,其次要有一个 factory 类，用来生成产品 Sample， 如下图，最右边是生产的对象 Sample： 进一步稍微复杂一点，就是在工厂类上进行拓展，工厂类也有继承它的实现类 concreteFactory 了。 抽象工厂 工厂模式中有: 工厂方法(Factory Method) 抽象工厂(Abstract Factory)

这两个模式区别在于需要创建对象的复杂程度上。如果我们创建对象的方法变得复杂了，如 上面工厂方法中是创建一个对象Sample,如果我们还有新的产品接口Sample2. 这里假设：Sample有两个concrete类SampleA和SamleB,而Sample2也有两个 concrete类Sample2A和SampleB2 那么，我们就将上例中Factory变成抽象类，将共同部分封装在抽象类中，不同部分使用子 类实现，下面就是将上例中的Factory拓展成抽象工厂： public abstract class Factory{ public abstract Sample creator(); public abstract Sample2 creator(String name); public class SimpleFactory extends Factory{ public Sample creator(){ 。。。。。。。。 return new SampleA } public Sample2 creator(String name){ return new Sample2A public class BombFactory extends Factory{

这两个模式区别在于需要创建对象的复杂程度上。如果我们创建对象的方法变得复杂了,如 上面工厂方法中是创建一个对象 Sample,如果我们还有新的产品接口 Sample2. 这里假设：Sample 有两个 concrete 类 SampleA 和 SamleB，而 Sample2 也有两个 concrete 类 Sample2A 和 SampleB2 那么，我们就将上例中 Factory 变成抽象类,将共同部分封装在抽象类中,不同部分使用子 类实现，下面就是将上例中的 Factory 拓展成抽象工厂: public abstract class Factory{ public abstract Sample creator(); public abstract Sample2 creator(String name); } public class SimpleFactory extends Factory{ public Sample creator(){ ......... return new SampleA } public Sample2 creator(String name){ ......... return new Sample2A } } public class BombFactory extends Factory{

public Sample creator(){ ·。。。…。 return new SampleB } public Sample2 creator(String name){ ···· return new Sample2B 从上面看到两个工厂各自生产出一套Sample和Sample2,也许你会疑问，为什么我不可 以使用两个工厂方法来分别生产Sample和Sample2? 抽象工厂还有另外一个关键要点，是因为SimpleFactory内，生产Sample和生产 Sample2的方法之间有一定联系，所以才要将这两个方法捆绑在一个类中，这个工厂类有 其本身特征，也许制造过程是统一的，比如：制造工艺比较简单，所以名称叫 SimpleFactory. 在实际应用中，工厂方法用得比较多一些，而且是和动态类装入器组合在一起应用， 举例 我们以Jive的ForumFactory为例，这个例子在前面的Singleton模式中我们讨论过， 现在再讨论其工厂模式： public abstract class ForumFactory private static object initLock new object(); private static String className

public Sample creator(){ ...... return new SampleB } public Sample2 creator(String name){ ...... return new Sample2B } } 从上面看到两个工厂各自生产出一套 Sample 和 Sample2,也许你会疑问，为什么我不可 以使用两个工厂方法来分别生产 Sample 和 Sample2? 抽象工厂还有另外一个关键要点，是因为 SimpleFactory 内，生产 Sample 和生产 Sample2 的方法之间有一定联系，所以才要将这两个方法捆绑在一个类中，这个工厂类有 其本身特征，也许制造过程是统一的，比如：制造工艺比较简单，所以名称叫 SimpleFactory。 在实际应用中，工厂方法用得比较多一些，而且是和动态类装入器组合在一起应用， 举例 我们以 Jive 的 ForumFactory 为例，这个例子在前面的 Singleton 模式中我们讨论过， 现在再讨论其工厂模式: public abstract class ForumFactory { private static Object initLock = new Object(); private static String className =

"com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; private static ForumFactory factory null; public static ForumFactory getInstance(Authorization authorization){ //If no valid authorization passed in,return null. if (authorization ==null){ return null; //以下使用了Singleton单态模式 if (factory ==null)( synchronized(initLock){ if (factory =null)( try /动态转载类 class c Class.forName(className); factory =(ForumFactory)c.newInstance(); catch (Exception e)( return null; /Now,返回proxy.用来限制授权对forum的访问 return new ForumFactoryProxy(authorization,factory

"com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; private static ForumFactory factory = null; public static ForumFactory getInstance(Authorization authorization) { //If no valid authorization passed in, return null. if (authorization == null) { return null; } //以下使用了 Singleton 单态模式 if (factory == null) { synchronized(initLock) { if (factory == null) { ...... try { //动态转载类 Class c = Class.forName(className); factory = (ForumFactory)c.newInstance(); } catch (Exception e) { return null; } } } } //Now, 返回 proxy.用来限制授权对 forum 的访问 return new ForumFactoryProxy(authorization, factory

factory.getPermissions(authorization)); //真正创建forum的方法由继承forumfactory的子类去完成， public abstract Forum createForum(String name,String description) throws UnauthorizedException,ForumAlreadyExistsException; 因为现在的Jiⅴe是通过数据库系统存放论坛帖子等内容数据，如果希望更改为通过文件系 统实现，这个工厂方法ForumFactory就提供了提供动态接口： private static String className "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; 你可以使用自己开发的创建forum的方法代替 com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory就可以. 在上面的一段代码中一共用了三种模式，除了工厂模式外，还有Singleton单态模式，以及 proxy模式，proxy模式主要用来授权用户对forum的访问，因为访问forum有两种人： 一个是注册用户一个是游客guest,那么那么相应的权限就不一样，而且这个权限是贯穿 整个系统的，因此建立一个Proy,类似网关的概念，可以很好的达到这个效果. 看看Java宠物店中的CatalogDAOFactory: public class CatalogDAOFactory

factory.getPermissions(authorization)); } //真正创建 forum 的方法由继承 forumfactory 的子类去完成. public abstract Forum createForum(String name, String description) throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException; .... } 因为现在的 Jive 是通过数据库系统存放论坛帖子等内容数据,如果希望更改为通过文件系 统实现,这个工厂方法 ForumFactory 就提供了提供动态接口: private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; 你可以使用自己开发的创建 forum 的方法代替 com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory 就可以. 在上面的一段代码中一共用了三种模式,除了工厂模式外,还有 Singleton 单态模式,以及 proxy 模式,proxy 模式主要用来授权用户对 forum 的访问,因为访问 forum 有两种人: 一个是注册用户 一个是游客 guest,那么那么相应的权限就不一样,而且这个权限是贯穿 整个系统的,因此建立一个 proxy,类似网关的概念,可以很好的达到这个效果. 看看 Java 宠物店中的 CatalogDAOFactory: public class CatalogDAOFactory {

/** *本方法制定一个特别的子类来实现DAO模式。 *具体子类定义是在J2EE的部署描述器中。 */ public static CatalogDAO getDAO()throws CatalogDAOSysException CatalogDAO catDao null; try InitialContext ic new InitialContext(); //动态装入CATALOG DAO CLASS //可以定义自己的CATALOG DAO CLASS,从而在无需变更太多代码 /的前提下，完成系统的巨大变更。 String className =(String) ic.lookup (JNDINames.CATALOG DAO CLASS); catDao (CatalogDAO) Class.forName(className).newInstance(); catch (NamingException ne){ throw new CatalogDAOSysException(" CatalogDAOFactory.getDAO:NamingException while getting DAo type \n"+ne.getMessage()); catch (Exception se){ throw new CatalogDAOSysException(

/** * 本方法制定一个特别的子类来实现 DAO 模式。 * 具体子类定义是在 J2EE 的部署描述器中。 */ public static CatalogDAO getDAO() throws CatalogDAOSysException { CatalogDAO catDao = null; try { InitialContext ic = new InitialContext(); //动态装入 CATALOG_DAO_CLASS //可以定义自己的 CATALOG_DAO_CLASS，从而在无需变更太多代码 //的前提下，完成系统的巨大变更。 String className =(String) ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DAO_CLASS); catDao = (CatalogDAO) Class.forName(className).newInstance(); } catch (NamingException ne) { throw new CatalogDAOSysException(" CatalogDAOFactory.getDAO: NamingException while getting DAO type : \n" + ne.getMessage()); } catch (Exception se) { throw new CatalogDAOSysException(

CatalogDAOFactory.getDAO:Exception while getting DAO type \n"+se.getMessage()); return catDao; CatalogDAOFactory是典型的工厂方法，catDao是通过动态类装入器className获 得CatalogDAOFactory具体实现子类，这个实现子类在Java宠物店是用来操作 catalog数据库，用户可以根据数据库的类型不同，定制自己的具体实现子类，将自己的 子类名给与CATALOG DAO CLASS变量就可以。 由此可见，工厂方法确实为系统结构提供了非常灵活强大的动态扩展机制，只要我们更换一 下具体的工厂方法，系统其他地方无需一点变换，就有可能将系统功能进行改头换面的变化

CatalogDAOFactory.getDAO: Exception while getting DAO type : \n" + se.getMessage()); } return catDao; } } CatalogDAOFactory 是典型的工厂方法，catDao 是通过动态类装入器 className 获 得 CatalogDAOFactory 具体实现子类，这个实现子类在 Java 宠物店是用来操作 catalog 数据库，用户可以根据数据库的类型不同，定制自己的具体实现子类，将自己的 子类名给与 CATALOG_DAO_CLASS 变量就可以。 由此可见，工厂方法确实为系统结构提供了非常灵活强大的动态扩展机制，只要我们更换一 下具体的工厂方法，系统其他地方无需一点变换，就有可能将系统功能进行改头换面的变化