飛翔的起點(diǎn)

設(shè)計(jì)模式概述

      Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software（即后述《設(shè)計(jì)模式》一書），由 Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson 和 John Vlissides 合著（Addison-Wesley，1995）。這幾位作者常被稱為“四人組（Gang of Four）”，而這本書也就被稱為“四人組（或 GoF）”書。

      在《設(shè)計(jì)模式》這本書的最大部分是一個(gè)目錄，該目錄列舉并描述了 23 種設(shè)計(jì)模式。另外，近來這一清單又增加了一些類別，最重要的是使涵蓋范圍擴(kuò)展到更具體的問題類型。例如，Mark Grand 在 Patterns in Java: A Catalog of Reusable Design Patterns Illustrated with UML（即后述《模式 Java 版》一書）中增加了解決涉及諸如并發(fā)等問題的模式，而由 Deepak Alur、John Crupi 和 Dan Malks 合著的 Core J2EE Patterns: Best Practices and Design Strategies 一書中主要關(guān)注使用 Java 2 企業(yè)技術(shù)的多層應(yīng)用程序上的模式。

      對(duì)軟件設(shè)計(jì)模式的研究造就了一本可能是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方面最有影響的書籍：《設(shè)計(jì)模式》。

GOF的設(shè)計(jì)模式是一座"橋"

      就Java語(yǔ)言體系來說，GOF的設(shè)計(jì)模式是Java基礎(chǔ)知識(shí)和J2EE框架知識(shí)之間一座隱性的"橋"。

      會(huì)Java的人越來越多，但是一直徘徊在語(yǔ)言層次的程序員不在少數(shù)，真正掌握Java中接口或抽象類的應(yīng)用不是很多，大家經(jīng)常以那些技術(shù)只適合大型項(xiàng)目為由，避開或忽略它們，實(shí)際中，Java的接口或抽象類是真正體現(xiàn)Java思想的核心所在，這些你都將在GoF的設(shè)計(jì)模式里領(lǐng)略到它們變幻無(wú)窮的魔力。

      GoF的設(shè)計(jì)模式表面上好象也是一種具體的"技術(shù)"，而且新的設(shè)計(jì)模式不斷在出現(xiàn)，設(shè)計(jì)模式自有其自己的發(fā)展軌道，而這些好象和J2EE .Net等技術(shù)也無(wú)關(guān)！

實(shí)際上，GoF的設(shè)計(jì)模式并不是一種具體"技術(shù)",它講述的是思想，它不僅僅展示了接口或抽象類在實(shí)際案例中的靈活應(yīng)用和智慧，讓你能夠真正掌握接口或抽象類的應(yīng)用，從而在原來的Java語(yǔ)言基礎(chǔ)上躍進(jìn)一步，更重要的是，GoF的設(shè)計(jì)模式反復(fù)向你強(qiáng)調(diào)一個(gè)宗旨：要讓你的程序盡可能的可重用。

      這其實(shí)在向一個(gè)極限挑戰(zhàn)：軟件需求變幻無(wú)窮，計(jì)劃沒有變化快，但是我們還是要尋找出不變的東西，并將它和變化的東西分離開來，這需要非常的智慧和經(jīng)驗(yàn)。

      而GoF的設(shè)計(jì)模式是在這方面開始探索的一塊里程碑。

      J2EE等屬于一種框架軟件，什么是框架軟件？它不同于我們以前接觸的Java API等，那些屬于Toolkist(工具箱)，它不再被動(dòng)的被使用，被調(diào)用，而是深刻的介入到一個(gè)領(lǐng)域中去，J2EE等框架軟件設(shè)計(jì)的目的是將一個(gè)領(lǐng)域中不變的東西先定義好，比如整體結(jié)構(gòu)和一些主要職責(zé)(如數(shù)據(jù)庫(kù)操作事務(wù)跟蹤安全等)，剩余的就是變化的東西，針對(duì)這個(gè)領(lǐng)域中具體應(yīng)用產(chǎn)生的具體不同的變化需求，而這些變化東西就是J2EE程序員所要做的。

     由此可見，設(shè)計(jì)模式和J2EE在思想和動(dòng)機(jī)上是一脈相承，只不過

      1.設(shè)計(jì)模式更抽象，J2EE是具體的產(chǎn)品代碼，我們可以接觸到，而設(shè)計(jì)模式在對(duì)每個(gè)應(yīng)用時(shí)才會(huì)產(chǎn)生具體代碼。
      2.設(shè)計(jì)模式是比J2EE等框架軟件更小的體系結(jié)構(gòu)，J2EE中許多具體程序都是應(yīng)用設(shè)計(jì)模式來完成的，當(dāng)你深入到J2EE的內(nèi)部代碼研究時(shí)，這點(diǎn)尤其明顯，因此，如果你不具備設(shè)計(jì)模式的基礎(chǔ)知識(shí)(GoF的設(shè)計(jì)模式)，你很難快速的理解J2EE。不能理解J2EE,如何能靈活應(yīng)用？
      3.J2EE只是適合企業(yè)計(jì)算應(yīng)用的框架軟件，但是GoF的設(shè)計(jì)模式幾乎可以用于任何應(yīng)用！因此GoF的設(shè)計(jì)模式應(yīng)該是J2EE的重要理論基礎(chǔ)之一。

      所以說，GoF的設(shè)計(jì)模式是Java基礎(chǔ)知識(shí)和J2EE框架知識(shí)之間一座隱性的"橋"。為什么說隱性的？

GOF設(shè)計(jì)模式是一座隱性的"橋"

      因?yàn)楹芏嗳藳]有注意到這點(diǎn)，學(xué)完Java基礎(chǔ)語(yǔ)言就直接去學(xué)J2EE,有的甚至鴨子趕架，直接使用起Weblogic等具體J2EE軟件，一段時(shí)間下來，發(fā)現(xiàn)不過如此，挺簡(jiǎn)單好用，但是你真正理解J2EE了嗎？你在具體案例中的應(yīng)用是否也是在延伸J2EE的思想？

      如果你不能很好的延伸J2EE的思想，那你豈非是大炮轟蚊子，認(rèn)識(shí)到J2EE不是適合所有場(chǎng)合的人至少是明智的，但我們更需要將J2EE用對(duì)地方，那么只有理解J2EE此類框架軟件的精髓，那么你才能真正靈活應(yīng)用Java解決你的問題，甚至構(gòu)架出你自己企業(yè)的框架來。(我們不能總是使用別人設(shè)定好的框架，為什么不能有我們自己的框架？)

      因此，首先你必須掌握GoF的設(shè)計(jì)模式。雖然它是隱性，但不是可以越過的。

關(guān)于23種設(shè)計(jì)模式的有趣見解

       作者以輕松的語(yǔ)言比喻了java的23種模式，有很好的啟發(fā)作用。

        創(chuàng)建型模式（5）
       
        1、FACTORY—追MM少不了請(qǐng)吃飯了，麥當(dāng)勞的雞翅和肯德基的雞翅都是MM愛吃的東西，雖然口味有所不同，但不管你帶MM去麥當(dāng)勞或肯德基，只管向服務(wù)員說“來四個(gè)雞翅”就行了。麥當(dāng)勞和肯德基就是生產(chǎn)雞翅的Factory
       
        工廠模式：客戶類和工廠類分開。消費(fèi)者任何時(shí)候需要某種產(chǎn)品，只需向工廠請(qǐng)求即可。消費(fèi)者無(wú)須修改就可以接納新產(chǎn)品。缺點(diǎn)是當(dāng)產(chǎn)品修改時(shí)，工廠類也要做相應(yīng)的修改。如：如何創(chuàng)建及如何向客戶端提供。
       
        2、BUILDER—MM最愛聽的就是“我愛你”這句話了，見到不同地方的MM,要能夠用她們的方言跟她說這句話哦，我有一個(gè)多種語(yǔ)言翻譯機(jī)，上面每種語(yǔ)言都有一個(gè)按鍵，見到MM我只要按對(duì)應(yīng)的鍵，它就能夠用相應(yīng)的語(yǔ)言說出“我愛你”這句話了，國(guó)外的MM也可以輕松搞掂，這就是我的“我愛你”builder。（這一定比美軍在伊拉克用的翻譯機(jī)好賣）
       
        建造模式：將產(chǎn)品的內(nèi)部表象和產(chǎn)品的生成過程分割開來，從而使一個(gè)建造過程生成具有不同的內(nèi)部表象的產(chǎn)品對(duì)象。建造模式使得產(chǎn)品內(nèi)部表象可以獨(dú)立的變化，客戶不必知道產(chǎn)品內(nèi)部組成的細(xì)節(jié)。建造模式可以強(qiáng)制實(shí)行一種分步驟進(jìn)行的建造過程。
       
        3、FACTORY METHOD—請(qǐng)MM去麥當(dāng)勞吃漢堡，不同的MM有不同的口味，要每個(gè)都記住是一件煩人的事情，我一般采用Factory Method模式，帶著MM到服務(wù)員那兒，說“要一個(gè)漢堡”，具體要什么樣的漢堡呢，讓MM直接跟服務(wù)員說就行了。
       
        工廠方法模式：核心工廠類不再負(fù)責(zé)所有產(chǎn)品的創(chuàng)建，而是將具體創(chuàng)建的工作交給子類去做，成為一個(gè)抽象工廠角色，僅負(fù)責(zé)給出具體工廠類必須實(shí)現(xiàn)的接口，而不接觸哪一個(gè)產(chǎn)品類應(yīng)當(dāng)被實(shí)例化這種細(xì)節(jié)。
       
        4、PROTOTYPE—跟MM用QQ聊天，一定要說些深情的話語(yǔ)了，我搜集了好多肉麻的情話，需要時(shí)只要copy出來放到QQ里面就行了，這就是我的情話prototype了。（100塊錢一份，你要不要）
       
        原始模型模式：通過給出一個(gè)原型對(duì)象來指明所要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象的類型，然后用復(fù)制這個(gè)原型對(duì)象的方法創(chuàng)建出更多同類型的對(duì)象。原始模型模式允許動(dòng)態(tài)的增加或減少產(chǎn)品類，產(chǎn)品類不需要非得有任何事先確定的等級(jí)結(jié)構(gòu)，原始模型模式適用于任何的等級(jí)結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)是每一個(gè)類都必須配備一個(gè)克隆方法。
       
        5、SINGLETON—俺有6個(gè)漂亮的老婆，她們的老公都是我，我就是我們家里的老公Sigleton，她們只要說道“老公”，都是指的同一個(gè)人，那就是我(剛才做了個(gè)夢(mèng)啦，哪有這么好的事)
       
       單例模式：?jiǎn)卫Ｊ酱_保某一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，而且自行實(shí)例化并向整個(gè)系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例單例模式。單例模式只應(yīng)在有真正的“單一實(shí)例”的需求時(shí)才可使用。
      有三個(gè)要點(diǎn)：

1.   某個(gè)類只能有一個(gè)實(shí)例

2.   它必須自行創(chuàng)建這個(gè)實(shí)例

3.   它必須自行向整個(gè)系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例

        結(jié)構(gòu)型模式（7）
       
        6、ADAPTER—在朋友聚會(huì)上碰到了一個(gè)美女Sarah，從香港來的，可我不會(huì)說粵語(yǔ)，她不會(huì)說普通話，只好求助于我的朋友kent了，他作為我和Sarah之間的Adapter，讓我和Sarah可以相互交談了(也不知道他會(huì)不會(huì)耍我)
       
        適配器（變壓器）模式：把一個(gè)類的接口變換成客戶端所期待的另一種接口，從而使原本因接口原因不匹配而無(wú)法一起工作的兩個(gè)類能夠一起工作。適配類可以根據(jù)參數(shù)返還一個(gè)合適的實(shí)例給客戶端。

1.對(duì)象Adapter模式，它依賴于一個(gè)對(duì)象（適配器）包含另一個(gè)對(duì)象（被適配對(duì)象）

    2.類Adapter模式，它通過多重繼承來實(shí)現(xiàn)的

一個(gè)例子：

從下面的CAAdress類的實(shí)現(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)CAAdress提供了客戶類Customer類所需要的驗(yàn)證服務(wù)。但是它所提供的接口不用于客戶類Customer所期望的。

　　Listing 20.5: CAAdress Class with Incompatible Interface 

1. class CAAddress { 
2.   public boolean isValidCanadianAddr(String inp_address, 
3.      String inp_pcode, String inp_prvnc) { 
4.    if (inp_address.trim().length() < 15) 
5.      return false; 
6.    if (inp_pcode.trim().length() != 6) 
7.      return false; 
8.    if (inp_prvnc.trim().length() < 6) 
9.      return false; 
10.    return true; 
11.   } 
12. }//end of class 

　　CAAdress類提供了一個(gè)isValidCanadianAddr方法，但是Customer期望一個(gè)聲明在AddressValidator接口中的isValidAddress方法。

　　接口的不兼容使得Customer對(duì)象利用現(xiàn)有的CAAdress類是困難的。一種意見是改變CAAdress類的接口，但是可能會(huì)有其他的應(yīng)用正在使用CAAdress類的這種形式。改變CAAdress類接口會(huì)影響現(xiàn)在使用CAAdress類的客戶。

　　應(yīng)用適配器模式，類適配器CAAdressAdapter可以繼承CAAdress類實(shí)現(xiàn)AddressValidator接口。

 

　　Figure 20.3: Class Adapter for the CAAddress Class 
Listing 20.6: CAAddressAdapter as a Class Adapter 

1. public class CAAddressAdapter extends CAAddress 
2.   implements AddressValidator { 
3.   public boolean isValidAddress(String inp_address, 
4.      String inp_zip, String inp_state) { 
5.     return isValidCanadianAddr(inp_address, inp_zip, 
6.            inp_state); 
7.   } 
8. }//end of class 

　　因?yàn)檫m配器CAAdressAdapter實(shí)現(xiàn)了AddressValidator接口，客戶端對(duì)象訪問適配器CAAdressAdapter對(duì)象是沒有任何問題的。當(dāng)客戶對(duì)象調(diào)用適配器實(shí)例的isValidAddress方法的時(shí)候，適配器在內(nèi)部把調(diào)用傳遞給它繼承的isValidCanadianAddr方法。

　　在Customer類內(nèi)部，getValidator私有方法需要擴(kuò)展，以至于它可以在驗(yàn)證加拿大客戶的時(shí)候返回一個(gè)CAAdressAdapter實(shí)例。返回的對(duì)象是多態(tài)的，USAddress和CAAddressAdapter都實(shí)現(xiàn)了AddressValidator接口，所以不用改變。

Listing 20.7: Customer Class Using the CAAddressAdapter Class 

1. class Customer { 
2.           … 
3.           … 
4.   public boolean isValidAddress() { 
5.     //get an appropriate address validator 
6.     AddressValidator validator = getValidator(type); 
7.     //Polymorphic call to validate the address 
8.     return validator.isValidAddress(address, zip, state); 
9.   } 
10.   private AddressValidator getValidator(String custType) { 
11.     AddressValidator validator = null; 
12.     if (custType.equals(Customer.US)) { 
13.       validator = new USAddress(); 
14.     } 
15.     if (type.equals(Customer.CANADA)) { 
16.       validator = new CAAddressAdapter(); 
17.     } 
18.     return validator; 
19.   } 
20. }//end of class 

　　CAAddressAdapter設(shè)計(jì)和對(duì)AddressValidator（聲明期望的接口）對(duì)象的多態(tài)調(diào)用使Customer可以利用接口不兼容CAAddress類提供的服務(wù)。

 

　　Figure 20.4: Address Validation Application?Using Class Adapter 

 

　　Figure 20.5: Address Validation Message Flow?Using Class Adapter 

　　作為對(duì)象適配器的地址適配器

　　當(dāng)討論以類適配器來實(shí)現(xiàn)地址適配器時(shí)，我們說客戶類期望的AddressValidator接口是Java接口形式。現(xiàn)在，讓我們假設(shè)客戶類期望AddressValidator接口是抽象類而不是java接口。因?yàn)檫m配器CAAdapter必須提供抽象類AddressValidatro中聲明的接口，適配器必須是AddressValidator抽象類的子類、實(shí)現(xiàn)抽象方法。

1. Listing 20.8: AddressValidator as an Abstract Class 
2. public abstract class AddressValidator { 
3.   public abstract boolean isValidAddress(String inp_address, 
4.      String inp_zip, String inp_state); 
5. }//end of class 

6. Listing 20.9: CAAddressAdapter Class 
7. class CAAddressAdapter extends AddressValidator { 
8.           … 
9.           … 
10.   public CAAddressAdapter(CAAddress address) { 
11.     objCAAddress = address; 
12.   } 
13.   public boolean isValidAddress(String inp_address, 
14.      String inp_zip, String inp_state) { 
15.           … 
16.           … 
17.   } 
18. }//end of class 

　　因?yàn)槎嗬^承在JAVA中不支持，現(xiàn)在適配器CAAddressAdapter不能繼承現(xiàn)有的CAAddress類，它已經(jīng)使用了唯一一次繼承其他類的機(jī)會(huì)。

　　應(yīng)用對(duì)象適配器模式，CAAddressAdapter可以包含一個(gè)適配者CAAddress的一個(gè)實(shí)例。當(dāng)適配器第一次創(chuàng)建的時(shí)候，這個(gè)適配者的實(shí)例通過客戶端傳遞給適配器。通常，適配者實(shí)例可以通過下面兩種方式提供給包裝它的適配器。

　　（1）    對(duì)象適配器的客戶端可以傳遞一個(gè)適配者的實(shí)例給適配器。這種方式在選擇類的形式上有很大的靈活性，但是客戶端感知了適配者或者適配過程。這種方法在適配器不但需要適配者對(duì)象行為而且需要特定狀態(tài)時(shí)很適合。

　　（2）    適配器可以自己創(chuàng)建適配者實(shí)例。這種方法相對(duì)來說缺乏靈活性。適用于適配器只需要適配者對(duì)象的行為而不需要適配者對(duì)象的特定狀態(tài)的情況。

 

　　Figure 20.6: Object Adapter for the CAAddress Class 

　　Listing 20.10: CAAddressAdapter as an Object Adapter 

1. class CAAddressAdapter extends AddressValidator { 
2.   private CAAddress objCAAddress; 
3.   public CAAddressAdapter(CAAddress address) { 
4.     objCAAddress = address; 
5.   } 
6.   public boolean isValidAddress(String inp_address, 
7.      String inp_zip, String inp_state) { 
8.     return objCAAddress.isValidCanadianAddr(inp_address, 
9.            inp_zip, inp_state); 
10.   } 
11. }//end of class 

　　當(dāng)客戶對(duì)象調(diào)用CAAddressAdapter（adapter）上的isValidAddress方法時(shí), 適配器在內(nèi)部調(diào)用CAAddress(adaptee)上的isValidCanadianAddr方法。


 

　　Figure 20.7: Address Validation Application?Using Object Adapter 

　　從這個(gè)例子可以看出，適配器可以使Customer（client）類訪問接口不兼容的CAAddress(adapter)所提供的服務(wù)！

 

       
        7、BRIDGE—早上碰到MM，要說早上好，晚上碰到MM，要說晚上好；碰到MM穿了件新衣服，要說你的衣服好漂亮哦，碰到MM新做的發(fā)型，要說你的頭發(fā)好漂亮哦。不要問我“早上碰到MM新做了個(gè)發(fā)型怎么說”這種問題，自己用BRIDGE組合一下不就行了
       
        橋梁模式：將抽象化與實(shí)現(xiàn)化脫耦，使得二者可以獨(dú)立的變化，也就是說將他們之間的強(qiáng)關(guān)聯(lián)變成弱關(guān)聯(lián)，也就是指在一個(gè)軟件系統(tǒng)的抽象化和實(shí)現(xiàn)化之間使用組合/聚合關(guān)系而不是繼承關(guān)系，從而使兩者可以獨(dú)立的變化。
       
        8、COMPOSITE—Mary今天過生日。“我過生日，你要送我一件禮物。”“嗯，好吧，去商店，你自己挑。”“這件T恤挺漂亮，買，這條裙子好看，買，這個(gè)包也不錯(cuò)，買。”“喂，買了三件了呀，我只答應(yīng)送一件禮物的哦。”“什么呀，T恤加裙子加包包，正好配成一套呀，小姐，麻煩你包起來。”“……”，MM都會(huì)用Composite模式了，你會(huì)了沒有？
       
        合成模式：合成模式將對(duì)象組織到樹結(jié)構(gòu)中，可以用來描述整體與部分的關(guān)系。合成模式就是一個(gè)處理對(duì)象的樹結(jié)構(gòu)的模式。合成模式把部分與整體的關(guān)系用樹結(jié)構(gòu)表示出來。合成模式使得客戶端把一個(gè)個(gè)單獨(dú)的成分對(duì)象和由他們復(fù)合而成的合成對(duì)象同等看待。
       
        9、DECORATOR—Mary過完輪到Sarly過生日，還是不要叫她自己挑了，不然這個(gè)月伙食費(fèi)肯定玩完，拿出我去年在華山頂上照的照片，在背面寫上“最好的的禮物，就是愛你的Fita”，再到街上禮品店買了個(gè)像框（賣禮品的MM也很漂亮哦），再找隔壁搞美術(shù)設(shè)計(jì)的Mike設(shè)計(jì)了一個(gè)漂亮的盒子裝起來……，我們都是Decorator，最終都在修飾我這個(gè)人呀，怎么樣，看懂了嗎？
       
        裝飾模式：裝飾模式以對(duì)客戶端透明的方式擴(kuò)展對(duì)象的功能，是繼承關(guān)系的一個(gè)替代方案，提供比繼承更多的靈活性。動(dòng)態(tài)給一個(gè)對(duì)象增加功能，這些功能可以再動(dòng)態(tài)的撤消。增加由一些基本功能的排列組合而產(chǎn)生的非常大量的功能。
       　　JDK為程序員提供了大量的類庫(kù)，而為了保持類庫(kù)的可重用性，可擴(kuò)展性和靈活性，其中使用到了大量的設(shè)計(jì)模式，本文將介紹JDK的I/O包中使用到的Decorator模式，并運(yùn)用此模式，實(shí)現(xiàn)一個(gè)新的輸出流類。

　　Decorator模式簡(jiǎn)介

　　Decorator模式又名包裝器(Wrapper)，它的主要用途在于給一個(gè)對(duì)象動(dòng)態(tài)的添加一些額外的職責(zé)。與生成子類相比，它更具有靈活性。
有時(shí)候，我們需要為一個(gè)對(duì)象而不是整個(gè)類添加一些新的功能，比如，給一個(gè)文本區(qū)添加一個(gè)滾動(dòng)條的功能。我們可以使用繼承機(jī)制來實(shí)現(xiàn)這一功能，但是這種方法不夠靈活，我們無(wú)法控制文本區(qū)加滾動(dòng)條的方式和時(shí)機(jī)。而且當(dāng)文本區(qū)需要添加更多的功能時(shí)，比如邊框等，需要?jiǎng)?chuàng)建新的類，而當(dāng)需要組合使用這些功能時(shí)無(wú)疑將會(huì)引起類的爆炸。

　　我們可以使用一種更為靈活的方法，就是把文本區(qū)嵌入到滾動(dòng)條中。而這個(gè)滾動(dòng)條的類就相當(dāng)于對(duì)文本區(qū)的一個(gè)裝飾。這個(gè)裝飾(滾動(dòng)條)必須與被裝飾的組件(文本區(qū))繼承自同一個(gè)接口，這樣，用戶就不必關(guān)心裝飾的實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@對(duì)他們來說是透明的。裝飾會(huì)將用戶的請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的組件(即調(diào)用相關(guān)的方法)，并可能在轉(zhuǎn)發(fā)的前后做一些額外的動(dòng)作(如添加滾動(dòng)條)。通過這種方法，我們可以根據(jù)組合對(duì)文本區(qū)嵌套不同的裝飾，從而添加任意多的功能。這種動(dòng)態(tài)的對(duì)對(duì)象添加功能的方法不會(huì)引起類的爆炸，也具有了更多的靈活性。

　　以上的方法就是Decorator模式，它通過給對(duì)象添加裝飾來動(dòng)態(tài)的添加新的功能。如下是Decorator模式的UML圖：



　　Component為組件和裝飾的公共父類，它定義了子類必須實(shí)現(xiàn)的方法。

　　ConcreteComponent是一個(gè)具體的組件類，可以通過給它添加裝飾來增加新的功能。

　　Decorator是所有裝飾的公共父類，它定義了所有裝飾必須實(shí)現(xiàn)的方法，同時(shí)，它還保存了一個(gè)對(duì)于Component的引用，以便將用戶的請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給Component，并可能在轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求前后執(zhí)行一些附加的動(dòng)作。

　　ConcreteDecoratorA和ConcreteDecoratorB是具體的裝飾，可以使用它們來裝飾具體的Component。

　　Java IO包中的Decorator模式

　　JDK提供的java.io包中使用了Decorator模式來實(shí)現(xiàn)對(duì)各種輸入輸出流的封裝。以下將以java.io.OutputStream及其子類為例，討論一下Decorator模式在IO中的使用。

　　首先來看一段用來創(chuàng)建IO流的代碼：

　　這段代碼對(duì)于使用過JAVA輸入輸出流的人來說再熟悉不過了，我們使用DataOutputStream封裝了一個(gè)FileOutputStream。這是一個(gè)典型的Decorator模式的使用，F(xiàn)ileOutputStream相當(dāng)于Component，DataOutputStream就是一個(gè)Decorator。將代碼改成如下，將會(huì)更容易理解：

　　由于FileOutputStream和DataOutputStream有公共的父類OutputStream，因此對(duì)對(duì)象的裝飾對(duì)于用戶來說幾乎是透明的。下面就來看看OutputStream及其子類是如何構(gòu)成Decorator模式的：



　　OutputStream是一個(gè)抽象類，它是所有輸出流的公共父類，其源代碼如下：

　　它定義了write(int b)的抽象方法。這相當(dāng)于Decorator模式中的Component類。

　　ByteArrayOutputStream，F(xiàn)ileOutputStream 和 PipedOutputStream 三個(gè)類都直接從OutputStream繼承，以ByteArrayOutputStream為例：

　　它實(shí)現(xiàn)了OutputStream中的write(int b)方法，因此我們可以用來創(chuàng)建輸出流的對(duì)象，并完成特定格式的輸出。它相當(dāng)于Decorator模式中的ConcreteComponent類。

　　接著來看一下FilterOutputStream，代碼如下：

　　同樣，它也是從OutputStream繼承。但是，它的構(gòu)造函數(shù)很特別，需要傳遞一個(gè)OutputStream的引用給它，并且它將保存對(duì)此對(duì)象的引用。而如果沒有具體的OutputStream對(duì)象存在，我們將無(wú)法創(chuàng)建FilterOutputStream。由于out既可以是指向FilterOutputStream類型的引用，也可以是指向ByteArrayOutputStream等具體輸出流類的引用，因此使用多層嵌套的方式，我們可以為ByteArrayOutputStream添加多種裝飾。這個(gè)FilterOutputStream類相當(dāng)于Decorator模式中的Decorator類，它的write(int b)方法只是簡(jiǎn)單的調(diào)用了傳入的流的write(int b)方法，而沒有做更多的處理，因此它本質(zhì)上沒有對(duì)流進(jìn)行裝飾，所以繼承它的子類必須覆蓋此方法，以達(dá)到裝飾的目的。

　　BufferedOutputStream 和 DataOutputStream是FilterOutputStream的兩個(gè)子類，它們相當(dāng)于Decorator模式中的ConcreteDecorator，并對(duì)傳入的輸出流做了不同的裝飾。以BufferedOutputStream類為例：

　　這個(gè)類提供了一個(gè)緩存機(jī)制，等到緩存的容量達(dá)到一定的字節(jié)數(shù)時(shí)才寫入輸出流。首先它繼承了FilterOutputStream，并且覆蓋了父類的write(int b)方法，在調(diào)用輸出流寫出數(shù)據(jù)前都會(huì)檢查緩存是否已滿，如果未滿，則不寫。這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸出流對(duì)象動(dòng)態(tài)的添加新功能的目的。

　　下面，將使用Decorator模式，為IO寫一個(gè)新的輸出流。
        10、FACADE—我有一個(gè)專業(yè)的Nikon相機(jī)，我就喜歡自己手動(dòng)調(diào)光圈、快門，這樣照出來的照片才專業(yè)，但MM可不懂這些，教了半天也不會(huì)。幸好相機(jī)有Facade設(shè)計(jì)模式，把相機(jī)調(diào)整到自動(dòng)檔，只要對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)按快門就行了，一切由相機(jī)自動(dòng)調(diào)整，這樣MM也可以用這個(gè)相機(jī)給我拍張照片了。
       
        門面模式：外部與一個(gè)子系統(tǒng)的通信必須通過一個(gè)統(tǒng)一的門面對(duì)象進(jìn)行。門面模式提供一個(gè)高層次的接口，使得子系統(tǒng)更易于使用。每一個(gè)子系統(tǒng)只有一個(gè)門面類，而且此門面類只有一個(gè)實(shí)例，也就是說它是一個(gè)單例模式。但整個(gè)系統(tǒng)可以有多個(gè)門面類。
       
        11、FLYWEIGHT—每天跟MM發(fā)短信，手指都累死了，最近買了個(gè)新手機(jī)，可以把一些常用的句子存在手機(jī)里，要用的時(shí)候，直接拿出來，在前面加上MM的名字就可以發(fā)送了，再不用一個(gè)字一個(gè)字敲了。共享的句子就是Flyweight，MM的名字就是提取出來的外部特征，根據(jù)上下文情況使用。
       
        享元模式：FLYWEIGHT在拳擊比賽中指最輕量級(jí)。享元模式以共享的方式高效的支持大量的細(xì)粒度對(duì)象。享元模式能做到共享的關(guān)鍵是區(qū)分內(nèi)蘊(yùn)狀態(tài)和外蘊(yùn)狀態(tài)。內(nèi)蘊(yùn)狀態(tài)存儲(chǔ)在享元內(nèi)部，不會(huì)隨環(huán)境的改變而有所不同。外蘊(yùn)狀態(tài)是隨環(huán)境的改變而改變的。外蘊(yùn)狀態(tài)不能影響內(nèi)蘊(yùn)狀態(tài)，它們是相互獨(dú)立的。將可以共享的狀態(tài)和不可以共享的狀態(tài)從常規(guī)類中區(qū)分開來，將不可以共享的狀態(tài)從類里剔除出去。客戶端不可以直接創(chuàng)建被共享的對(duì)象，而應(yīng)當(dāng)使用一個(gè)工廠對(duì)象負(fù)責(zé)創(chuàng)建被共享的對(duì)象。享元模式大幅度的降低內(nèi)存中對(duì)象的數(shù)量。
       
        12、PROXY—跟MM在網(wǎng)上聊天，一開頭總是“hi,你好”,“你從哪兒來呀？”“你多大了？”“身高多少呀？”這些話，真煩人，寫個(gè)程序做為我的Proxy吧，凡是接收到這些話都設(shè)置好了自動(dòng)的回答，接收到其他的話時(shí)再通知我回答，怎么樣，酷吧。
       
       代理模式：代理模式給某一個(gè)對(duì)象提供一個(gè)代理對(duì)象，并由代理對(duì)象控制對(duì)源對(duì)象的引用。代理就是一個(gè)人或一個(gè)機(jī)構(gòu)代表另一個(gè)人或者一個(gè)機(jī)構(gòu)采取行動(dòng)。某些情況下，客戶不想或者不能夠直接引用一個(gè)對(duì)象，代理對(duì)象可以在客戶和目標(biāo)對(duì)象直接起到中介的作用。客戶端分辨不出代理主題對(duì)象與真實(shí)主題對(duì)象。代理模式可以并不知道真正的被代理對(duì)象，而僅僅持有一個(gè)被代理對(duì)象的接口，這時(shí)候代理對(duì)象不能夠創(chuàng)建被代理對(duì)象，被代理對(duì)象必須有系統(tǒng)的其他角色代為創(chuàng)建并傳入。
       
       行為模式（11）
       
        13、CHAIN OF RESPONSIBLEITY—晚上去上英語(yǔ)課，為了好開溜坐到了最后一排，哇，前面坐了好幾個(gè)漂亮的MM哎，找張紙條，寫上“Hi,可以做我的女朋友嗎？如果不愿意請(qǐng)向前傳”，紙條就一個(gè)接一個(gè)的傳上去了，糟糕，傳到第一排的MM把紙條傳給老師了，聽說是個(gè)老處女呀，快跑!
       
        責(zé)任鏈模式：在責(zé)任鏈模式中，很多對(duì)象由每一個(gè)對(duì)象對(duì)其下家的引用而接起來形成一條鏈。請(qǐng)求在這個(gè)鏈上傳遞，直到鏈上的某一個(gè)對(duì)象決定處理此請(qǐng)求。客戶并不知道鏈上的哪一個(gè)對(duì)象最終處理這個(gè)請(qǐng)求，系統(tǒng)可以在不影響客戶端的情況下動(dòng)態(tài)的重新組織鏈和分配責(zé)任。處理者有兩個(gè)選擇：承擔(dān)責(zé)任或者把責(zé)任推給下家。一個(gè)請(qǐng)求可以最終不被任何接收端對(duì)象所接受。
       
        14、COMMAND—俺有一個(gè)MM家里管得特別嚴(yán)，沒法見面，只好借助于她弟弟在我們倆之間傳送信息，她對(duì)我有什么指示，就寫一張紙條讓她弟弟帶給我。這不，她弟弟又傳送過來一個(gè)COMMAND，為了感謝他，我請(qǐng)他吃了碗雜醬面，哪知道他說：“我同時(shí)給我姐姐三個(gè)男朋友送COMMAND，就數(shù)你最小氣，才請(qǐng)我吃面。”，:-(
       
       命令模式：命令模式把一個(gè)請(qǐng)求或者操作封裝到一個(gè)對(duì)象中。命令模式把發(fā)出命令的責(zé)任和執(zhí)行命令的責(zé)任分割開，委派給不同的對(duì)象。命令模式允許請(qǐng)求的一方和發(fā)送的一方獨(dú)立開來，使得請(qǐng)求的一方不必知道接收請(qǐng)求的一方的接口，更不必知道請(qǐng)求是怎么被接收，以及操作是否執(zhí)行，何時(shí)被執(zhí)行以及是怎么被執(zhí)行的。系統(tǒng)支持命令的撤消。
       
        15、INTERPRETER—俺有一個(gè)《泡MM真經(jīng)》，上面有各種泡MM的攻略，比如說去吃西餐的步驟、去看電影的方法等等，跟MM約會(huì)時(shí)，只要做一個(gè)Interpreter，照著上面的腳本執(zhí)行就可以了。
       
        解釋器模式：給定一個(gè)語(yǔ)言后，解釋器模式可以定義出其文法的一種表示，并同時(shí)提供一個(gè)解釋器。客戶端可以使用這個(gè)解釋器來解釋這個(gè)語(yǔ)言中的句子。解釋器模式將描述怎樣在有了一個(gè)簡(jiǎn)單的文法后，使用模式設(shè)計(jì)解釋這些語(yǔ)句。在解釋器模式里面提到的語(yǔ)言是指任何解釋器對(duì)象能夠解釋的任何組合。在解釋器模式中需要定義一個(gè)代表文法的命令類的等級(jí)結(jié)構(gòu)，也就是一系列的組合規(guī)則。每一個(gè)命令對(duì)象都有一個(gè)解釋方法，代表對(duì)命令對(duì)象的解釋。命令對(duì)象的等級(jí)結(jié)構(gòu)中的對(duì)象的任何排列組合都是一個(gè)語(yǔ)言。
       
       
       
        16、ITERATOR—我愛上了Mary，不顧一切的向她求婚。
       
        Mary：“想要我跟你結(jié)婚，得答應(yīng)我的條件”
       
        我：“什么條件我都答應(yīng)，你說吧”
       
        Mary：“我看上了那個(gè)一克拉的鉆石”
       
        我：“我買，我買，還有嗎？”
       
        Mary：“我看上了湖邊的那棟別墅”
       
        我：“我買，我買，還有嗎？”
       
        Mary：“你的小弟弟必須要有50cm長(zhǎng)”
       
        我腦袋嗡的一聲，坐在椅子上，一咬牙：“我剪，我剪，還有嗎？”
       
        ……
       
        迭代子模式：迭代子模式可以順序訪問一個(gè)聚集中的元素而不必暴露聚集的內(nèi)部表象。多個(gè)對(duì)象聚在一起形成的總體稱之為聚集，聚集對(duì)象是能夠包容一組對(duì)象的容器對(duì)象。迭代子模式將迭代邏輯封裝到一個(gè)獨(dú)立的子對(duì)象中，從而與聚集本身隔開。迭代子模式簡(jiǎn)化了聚集的界面。每一個(gè)聚集對(duì)象都可以有一個(gè)或一個(gè)以上的迭代子對(duì)象，每一個(gè)迭代子的迭代狀態(tài)可以是彼此獨(dú)立的。迭代算法可以獨(dú)立于聚集角色變化。
       
        17、MEDIATOR—四個(gè)MM打麻將，相互之間誰(shuí)應(yīng)該給誰(shuí)多少錢算不清楚了，幸虧當(dāng)時(shí)我在旁邊，按照各自的籌碼數(shù)算錢，賺了錢的從我這里拿，賠了錢的也付給我，一切就OK啦，俺得到了四個(gè)MM的電話。
       
        調(diào)停者模式：調(diào)停者模式包裝了一系列對(duì)象相互作用的方式，使得這些對(duì)象不必相互明顯作用。從而使他們可以松散偶合。當(dāng)某些對(duì)象之間的作用發(fā)生改變時(shí)，不會(huì)立即影響其他的一些對(duì)象之間的作用。保證這些作用可以彼此獨(dú)立的變化。調(diào)停者模式將多對(duì)多的相互作用轉(zhuǎn)化為一對(duì)多的相互作用。調(diào)停者模式將對(duì)象的行為和協(xié)作抽象化，把對(duì)象在小尺度的行為上與其他對(duì)象的相互作用分開處理。
       
        18、MEMENTO—同時(shí)跟幾個(gè)MM聊天時(shí)，一定要記清楚剛才跟MM說了些什么話，不然MM發(fā)現(xiàn)了會(huì)不高興的哦，幸虧我有個(gè)備忘錄，剛才與哪個(gè)MM說了什么話我都拷貝一份放到備忘錄里面保存，這樣可以隨時(shí)察看以前的記錄啦。
       
        備忘錄模式：備忘錄對(duì)象是一個(gè)用來存儲(chǔ)另外一個(gè)對(duì)象內(nèi)部狀態(tài)的快照的對(duì)象。備忘錄模式的用意是在不破壞封裝的條件下，將一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)捉住，并外部化，存儲(chǔ)起來，從而可以在將來合適的時(shí)候把這個(gè)對(duì)象還原到存儲(chǔ)起來的狀態(tài)。
       
        19、OBSERVER—想知道咱們公司最新MM情報(bào)嗎？加入公司的MM情報(bào)郵件組就行了，tom負(fù)責(zé)搜集情報(bào)，他發(fā)現(xiàn)的新情報(bào)不用一個(gè)一個(gè)通知我們，直接發(fā)布給郵件組，我們作為訂閱者（觀察者）就可以及時(shí)收到情報(bào)啦
       
       觀察者模式：觀察者模式定義了一種一隊(duì)多的依賴關(guān)系，讓多個(gè)觀察者對(duì)象同時(shí)監(jiān)聽某一個(gè)主題對(duì)象。這個(gè)主題對(duì)象在狀態(tài)上發(fā)生變化時(shí)，會(huì)通知所有觀察者對(duì)象，使他們能夠自動(dòng)更新自己。
       
        20、STATE—跟MM交往時(shí)，一定要注意她的狀態(tài)哦，在不同的狀態(tài)時(shí)她的行為會(huì)有不同，比如你約她今天晚上去看電影，對(duì)你沒興趣的MM就會(huì)說“有事情啦”，對(duì)你不討厭但還沒喜歡上的MM就會(huì)說“好啊，不過可以帶上我同事么？”，已經(jīng)喜歡上你的MM就會(huì)說“幾點(diǎn)鐘？看完電影再去泡吧怎么樣？”，當(dāng)然你看電影過程中表現(xiàn)良好的話，也可以把MM的狀態(tài)從不討厭不喜歡變成喜歡哦。
       
       狀態(tài)模式：狀態(tài)模式允許一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變的時(shí)候改變行為。這個(gè)對(duì)象看上去象是改變了它的類一樣。狀態(tài)模式把所研究的對(duì)象的行為包裝在不同的狀態(tài)對(duì)象里，每一個(gè)狀態(tài)對(duì)象都屬于一個(gè)抽象狀態(tài)類的一個(gè)子類。狀態(tài)模式的意圖是讓一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變的時(shí)候，其行為也隨之改變。狀態(tài)模式需要對(duì)每一個(gè)系統(tǒng)可能取得的狀態(tài)創(chuàng)立一個(gè)狀態(tài)類的子類。當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)變化時(shí)，系統(tǒng)便改變所選的子類。
       
        21、STRATEGY—跟不同類型的MM約會(huì)，要用不同的策略，有的請(qǐng)電影比較好，有的則去吃小吃效果不錯(cuò)，有的去海邊浪漫最合適，單目的都是為了得到MM的芳心，我的追MM錦囊中有好多Strategy哦。
       
       策略模式：策略模式針對(duì)一組算法，將每一個(gè)算法封裝到具有共同接口的獨(dú)立的類中，從而使得它們可以相互替換。策略模式使得算法可以在不影響到客戶端的情況下發(fā)生變化。策略模式把行為和環(huán)境分開。環(huán)境類負(fù)責(zé)維持和查詢行為類，各種算法在具體的策略類中提供。由于算法和環(huán)境獨(dú)立開來，算法的增減，修改都不會(huì)影響到環(huán)境和客戶端。有一下幾條原則：

1．        每個(gè)對(duì)象都是具有職責(zé)的個(gè)體

2．        這些職責(zé)不同的具體實(shí)現(xiàn)是通過多態(tài)的使用來完成的

3．        概念上相同的算法具有多種不同的實(shí)現(xiàn)，需要進(jìn)行管理

具體的一個(gè)例子：

//接口

Interface DataBasestrategy{

Public void process();

}

//不同的職責(zé)功能實(shí)現(xiàn)相同的接口

     Class MysqlDBStrategy implements DateBaseStrategy{

Public void process(){

System.out.Println(“處理Mysql的語(yǔ)句”);

}

}

Class OracleStrategy implements DateBaseStrategy{

Public void process(){

System.out.Println(“處理Oracle的語(yǔ)句”);

}

}

Class SqlServerStrategy implements DateBaseStrategy{

Public void process(){

System.out.Println(“處理sql server的語(yǔ)句”);

}

}

//管理類

Class DataBaseManager{

public void process(DataBasestrategy dbStrategy){

dbStrategy .process();

}

}

//測(cè)試類

Public class Strategy client{

Public static void main(String[] args){

DataBaseManager manager=new DataBaseManager ();

//處理Mysql的語(yǔ)句

MysqlDBStrategy mysql=new MysqlDBStrategy ();

Manager.process(mysql);

//處理Oracle的語(yǔ)句

OracleStrategy oraclesql=new OracleStrategy();

Manager.process(oraclesql);

}

}

 
       
        22、TEMPLATE METHOD——看過《如何說服女生上床》這部經(jīng)典文章嗎？女生從認(rèn)識(shí)到上床的不變的步驟分為巧遇、打破僵局、展開追求、接吻、前戲、動(dòng)手、愛撫、進(jìn)去八大步驟(Template method)，但每個(gè)步驟針對(duì)不同的情況，都有不一樣的做法，這就要看你隨機(jī)應(yīng)變啦(具體實(shí)現(xiàn))；
       
        模板方法模式：模板方法模式準(zhǔn)備一個(gè)抽象類，將部分邏輯以具體方法以及具體構(gòu)造子的形式實(shí)現(xiàn)，然后聲明一些抽象方法來迫使子類實(shí)現(xiàn)剩余的邏輯。不同的子類可以以不同的方式實(shí)現(xiàn)這些抽象方法，從而對(duì)剩余的邏輯有不同的實(shí)現(xiàn)。先制定一個(gè)頂級(jí)邏輯框架，而將邏輯的細(xì)節(jié)留給具體的子類去實(shí)現(xiàn)。
       
        23、VISITOR—情人節(jié)到了，要給每個(gè)MM送一束鮮花和一張卡片，可是每個(gè)MM送的花都要針對(duì)她個(gè)人的特點(diǎn)，每張卡片也要根據(jù)個(gè)人的特點(diǎn)來挑，我一個(gè)人哪搞得清楚，還是找花店老板和禮品店老板做一下Visitor，讓花店老板根據(jù)MM的特點(diǎn)選一束花，讓禮品店老板也根據(jù)每個(gè)人特點(diǎn)選一張卡，這樣就輕松多了；
       
        訪問者模式：訪問者模式的目的是封裝一些施加于某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)元素之上的操作。一旦這些操作需要修改的話，接受這個(gè)操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以保持不變。訪問者模式適用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對(duì)未定的系統(tǒng)，它把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和作用于結(jié)構(gòu)上的操作之間的耦合解脫開，使得操作集合可以相對(duì)自由的演化。訪問者模式使得增加新的操作變的很容易，就是增加一個(gè)新的訪問者類。訪問者模式將有關(guān)的行為集中到一個(gè)訪問者對(duì)象中，而不是分散到一個(gè)個(gè)的節(jié)點(diǎn)類中。當(dāng)使用訪問者模式時(shí)，要將盡可能多的對(duì)象瀏覽邏輯放在訪問者類中，而不是放到它的子類中。訪問者模式可以跨過幾個(gè)類的等級(jí)結(jié)構(gòu)訪問屬于不同的等級(jí)結(jié)構(gòu)的成員類。

posted on 2008-04-16 14:46 forgood 閱讀(343) 評(píng)論(0)  編輯  收藏