九种常用设计模式的解析

布满荆棘的人生 2022-03-25 12:46 251阅读 0赞

前言：

设计模式（Design Pattern），是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案，这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长一段时间的实验和错误总结出来的。它代表了最佳的实践，通常被有经验的面向对象的软件开发人员所采用。

最近投了一些简历，有两家让这一周去面试的，细看要求发现，两家都要求对各种常用主流的设计模式要掌握，于是边想着对它们进行深度的学习了解。

设计模式总共有23种，总体分为三大类：创建型模式（Creational Patterns）、结构型模式（Structural Patterns）和行为型模式（Behavioral Patterns）。每一大类下又包含几种设计模式

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

23种还是挺多的，也没必要全部掌握，对常用的掌握即可，其它的了解下就好了。本篇博客将带领大家对九种常用的设计模式进行学习，内容是本人摘录互联网的，因为我也是处于设计模式的学习阶段。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

No1.代理模式（Proxy）

其实每个模式名称就表明了该模式的作用，代理模式就是多一个代理类出来，替原对象进行一些操作，比如我们在租房子的时候回去找中介，为什么呢？因为你对该地区房屋的信息掌握的不够全面，希望找一个更熟悉的人去帮你做，此处的代理就是这个意思。再如我们有的时候打官司，我们需要请律师，因为律师在法律方面有专长，可以替我们进行操作，表达我们的想法。先来看看关系图：

根据上文的阐述，代理模式就比较容易的理解了，我们看下代码：

public interface Sourceable {  
        public void method();  
    }  
    public class Source implements Sourceable {  
      
        @Override  
        public void method() {  
            System.out.println("the original method!");  
        }  
    }  
    public class Proxy implements Sourceable {  
      
        private Source source;  
        public Proxy(){  
            super();  
            this.source = new Source();  
        }  
        @Override  
        public void method() {  
            before();  
            source.method();  
            atfer();  
        }  
        private void atfer() {  
            System.out.println("after proxy!");  
        }  
        private void before() {  
            System.out.println("before proxy!");  
        }  
    }

测试类：

public class ProxyTest {  
      
        public static void main(String[] args) {  
            Sourceable source = new Proxy();  
            source.method();  
        }  
      
    }

输出：

before proxy!  
the original method!  
after proxy!

代理模式的应用场景：

如果已有的方法在使用的时候需要对原有的方法进行改进，此时有两种办法：

1、修改原有的方法来适应。这样违反了“对扩展开放，对修改关闭”的原则。

2、就是采用一个代理类调用原有的方法，且对产生的结果进行控制。这种方法就是代理模式。

使用代理模式，可以将功能划分的更加清晰，有助于后期维护！

No2.工厂模式（Factory）

**I、简单工厂模式（Factory Method）**

分为三种：

**a、普通**

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：![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

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：

public interface Sender {  
        public void Send();  
    }

其次，创建实现类：

public class MailSender implements Sender {  
        @Override  
        public void Send() {  
            System.out.println("this is mailsender!");  
        }  
    }  
    public class SmsSender implements Sender {  
      
        @Override  
        public void Send() {  
            System.out.println("this is sms sender!");  
        }  
    }

最后，建工厂类：

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("请输入正确的类型!");  
                return null;  
            }  
        }  
    }

我们来测试下：

public class FactoryTest {  
      
        public static void main(String[] args) {  
            SendFactory factory = new SendFactory();  
            Sender sender = factory.produce("sms");  
            sender.Send();  
        }  
    }

输出：this is sms sender!

**b、多个方法**

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：![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

将上面的代码做下修改，改动下SendFactory类就行，如下：

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

测试类如下：

public class FactoryTest {  
      
        public static void main(String[] args) {  
            SendFactory factory = new SendFactory();  
            Sender sender = factory.produceMail();  
            sender.Send();  
        }  
    }

输出：this is mailsender!

**c、多个静态方法**

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。

public class SendFactory {  
          
        public static Sender produceMail(){  
            return new MailSender();  
        }  
          
        public static Sender produceSms(){  
            return new SmsSender();  
        }  
    }  
    public class FactoryTest {  
      
        public static void main(String[] args) {      
            Sender sender = SendFactory.produceMail();  
            sender.Send();  
        }  
    }

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。

### **II、工厂方法模式（Factory Method）** ###

简单工厂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？就用到工厂方法模式，创建一个工厂接口和创建多个工厂实现类，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。

请看例子：

public interface Sender {  
        public void Send();  
    }

两个实现类：

两个工厂类：

public class SendMailFactory implements Provider {  
          
        @Override  
        public Sender produce(){  
            return new MailSender();  
        }  
    }  
    public class SendSmsFactory implements Provider{  
      
        @Override  
        public Sender produce() {  
            return new SmsSender();  
        }  
    }

再提供一个接口：

public interface Provider {  
        public Sender produce();  
    }

测试类：

public class Test {  
      
        public static void main(String[] args) {  
            Provider provider = new SendMailFactory();  
            Sender sender = provider.produce();  
            sender.Send();  
        }  
    }

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！

**III、抽象工厂模式（Factory Method）**

工厂方法模式和抽象工厂模式不好分清楚，他们的区别如下：

工厂方法模式：

一个抽象产品类，可以派生出多个具体产品类。

一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。

每个具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例。

抽象工厂模式：

多个抽象产品类，每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类。

一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。

每个具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例，也就是创建的是一个产品线下的多个产品。

区别：

工厂方法模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个。

工厂方法模式的具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例，而抽象工厂模式可以创建多个。

工厂方法创建 "一种" 产品，他的着重点在于"怎么创建"，也就是说如果你开发，你的大量代码很可能围绕着这种产品的构造，初始化这些细节上面。也因为如此，类似的产品之间有很多可以复用的特征，所以会和模版方法相随。   
  
抽象工厂需要创建一些列产品，着重点在于"创建哪些"产品上，也就是说，如果你开发，你的主要任务是划分不同差异的产品线，并且尽量保持每条产品线接口一致，从而可以从同一个抽象工厂继承。

对于java来说，你能见到的大部分抽象工厂模式都是这样的：

\---它的里面是一堆工厂方法，每个工厂方法返回某种类型的对象。

比如说工厂可以生产鼠标和键盘。那么抽象工厂的实现类（它的某个具体子类）的对象都可以生产鼠标和键盘，但可能工厂A生产的是罗技的键盘和鼠标，工厂B是微软的。

这样A和B就是工厂，对应于抽象工厂；

每个工厂生产的鼠标和键盘就是产品，对应于工厂方法；

用了工厂方法模式，你替换生成键盘的工厂方法，就可以把键盘从罗技换到微软。但是用了抽象工厂模式，你只要换家工厂，就可以同时替换鼠标和键盘一套。如果你要的产品有几十个，当然用抽象工厂模式一次替换全部最方便（这个工厂会替你用相应的工厂方法）

所以说抽象工厂就像工厂，而工厂方法则像是工厂的一种产品生产线

No3.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：

public class Singleton {  
      
        /* 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 */  
        private static Singleton instance = null;  
      
        /* 私有构造方法，防止被实例化 */  
        private Singleton() {  
        }  
      
        /* 静态工程方法，创建实例 */  
        public static Singleton getInstance() {  
            if (instance == null) {  
                instance = new Singleton();  
            }  
            return instance;  
        }  
      
        /* 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 */  
        public Object readResolve() {  
            return instance;  
        }  
    }

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：

public static synchronized Singleton getInstance() {  
            if (instance == null) {  
                instance = new Singleton();  
            }  
            return instance;  
        }

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：

public static Singleton getInstance() {  
            if (instance == null) {  
                synchronized (instance) {  
                    if (instance == null) {  
                        instance = new Singleton();  
                    }  
                }  
            }  
            return instance;  
        }

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：

private static class SingletonFactory{           
         private static Singleton instance = new Singleton();           
    }           
    public static Singleton getInstance(){           
        return SingletonFactory.instance;           
    }

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：

public class Singleton {  
      
        /* 私有构造方法，防止被实例化 */  
        private Singleton() {  
        }  
      
        /* 此处使用一个内部类来维护单例 */  
        private static class SingletonFactory {  
            private static Singleton instance = new Singleton();  
        }  
      
        /* 获取实例 */  
        public static Singleton getInstance() {  
            return SingletonFactory.instance;  
        }  
      
        /* 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 */  
        public Object readResolve() {  
            return getInstance();  
        }  
    }

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：

public class SingletonTest {  
      
        private static SingletonTest instance = null;  
      
        private SingletonTest() {  
        }  
      
        private static synchronized void syncInit() {  
            if (instance == null) {  
                instance = new SingletonTest();  
            }  
        }  
      
        public static SingletonTest getInstance() {  
            if (instance == null) {  
                syncInit();  
            }  
            return instance;  
        }  
    }

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**

public class SingletonTest {  
      
        private static SingletonTest instance = null;  
        private Vector properties = null;  
      
        public Vector getProperties() {  
            return properties;  
        }  
      
        private SingletonTest() {  
        }  
      
        private static synchronized void syncInit() {  
            if (instance == null) {  
                instance = new SingletonTest();  
            }  
        }  
      
        public static SingletonTest getInstance() {  
            if (instance == null) {  
                syncInit();  
            }  
            return instance;  
        }  
      
        public void updateProperties() {  
            SingletonTest shadow = new SingletonTest();  
            properties = shadow.getProperties();  
        }  
    }

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！

No4.策略模式（Strategy）

策略模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使他们可以相互替换，且算法的变化不会影响到使用算法的客户。需要设计一个接口，为一系列实现类提供统一的方法，多个实现类实现该接口，设计一个抽象类（可有可无，属于辅助类），提供辅助函数，关系图如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

图中ICalculator提供同意的方法，  
AbstractCalculator是辅助类，提供辅助方法，接下来，依次实现下每个类：

首先统一接口：

public interface ICalculator {  
        public int calculate(String exp);  
    }

辅助类：

public abstract class AbstractCalculator {  
          
        public int[] split(String exp,String opt){  
            String array[] = exp.split(opt);  
            int arrayInt[] = new int[2];  
            arrayInt[0] = Integer.parseInt(array[0]);  
            arrayInt[1] = Integer.parseInt(array[1]);  
            return arrayInt;  
        }  
    }

三个实现类：

public class Plus extends AbstractCalculator implements ICalculator {  
      
        @Override  
        public int calculate(String exp) {  
            int arrayInt[] = split(exp,"\\+");  
            return arrayInt[0]+arrayInt[1];  
        }  
    }  
    public class Minus extends AbstractCalculator implements ICalculator {  
      
        @Override  
        public int calculate(String exp) {  
            int arrayInt[] = split(exp,"-");  
            return arrayInt[0]-arrayInt[1];  
        }  
      
    }  
    public class Multiply extends AbstractCalculator implements ICalculator {  
      
        @Override  
        public int calculate(String exp) {  
            int arrayInt[] = split(exp,"\\*");  
            return arrayInt[0]*arrayInt[1];  
        }  
    }

简单的测试类：

public class StrategyTest {  
      
        public static void main(String[] args) {  
            String exp = "2+8";  
            ICalculator cal = new Plus();  
            int result = cal.calculate(exp);  
            System.out.println(result);  
        }  
    }

输出：10

策略模式的决定权在用户，系统本身提供不同算法的实现，新增或者删除算法，对各种算法做封装。因此，策略模式多用在算法决策系统中，外部用户只需要决定用哪个算法即可。

No5.

### **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：

public class Prototype implements Cloneable {  
      
        public Object clone() throws CloneNotSupportedException {  
            Prototype proto = (Prototype) super.clone();  
            return proto;  
        }  
    }

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：

public class Prototype implements Cloneable, Serializable {  
      
        private static final long serialVersionUID = 1L;  
        private String string;  
      
        private SerializableObject obj;  
      
        /* 浅复制 */  
        public Object clone() throws CloneNotSupportedException {  
            Prototype proto = (Prototype) super.clone();  
            return proto;  
        }  
      
        /* 深复制 */  
        public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {  
      
            /* 写入当前对象的二进制流 */  
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();  
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);  
            oos.writeObject(this);  
      
            /* 读出二进制流产生的新对象 */  
            ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());  
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);  
            return ois.readObject();  
        }  
      
        public String getString() {  
            return string;  
        }  
      
        public void setString(String string) {  
            this.string = string;  
        }  
      
        public SerializableObject getObj() {  
            return obj;  
        }  
      
        public void setObj(SerializableObject obj) {  
            this.obj = obj;  
        }  
      
    }  
      
    class SerializableObject implements Serializable {  
        private static final long serialVersionUID = 1L;  
    }

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。

No6.**模板方法模式（Template Method）**

解释一下模板方法模式，就是指：一个抽象类中，有一个主方法，再定义1...n个方法，可以是抽象的，也可以是实际的方法，定义一个类，继承该抽象类，重写抽象方法，通过调用抽象类，实现对子类的调用，先看个关系图：![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

就是在AbstractCalculator类中定义一个主方法calculate，calculate()调用spilt()等，Plus和Minus分别继承AbstractCalculator类，通过对AbstractCalculator的调用实现对子类的调用，看下面的例子：

public abstract class AbstractCalculator {  
          
        /*主方法，实现对本类其它方法的调用*/  
        public final int calculate(String exp,String opt){  
            int array[] = split(exp,opt);  
            return calculate(array[0],array[1]);  
        }  
          
        /*被子类重写的方法*/  
        abstract public int calculate(int num1,int num2);  
          
        public int[] split(String exp,String opt){  
            String array[] = exp.split(opt);  
            int arrayInt[] = new int[2];  
            arrayInt[0] = Integer.parseInt(array[0]);  
            arrayInt[1] = Integer.parseInt(array[1]);  
            return arrayInt;  
        }  
    }  
    public class Plus extends AbstractCalculator {  
      
        @Override  
        public int calculate(int num1,int num2) {  
            return num1 + num2;  
        }  
    }

测试类：

public class StrategyTest {  
      
        public static void main(String[] args) {  
            String exp = "8+8";  
            AbstractCalculator cal = new Plus();  
            int result = cal.calculate(exp, "\\+");  
            System.out.println(result);  
        }  
    }

我跟踪下这个小程序的执行过程：首先将exp和"\\\\+"做参数，调用AbstractCalculator类里的calculate(String,String)方法，在calculate(String,String)里调用同类的split()，之后再调用calculate(int ,int)方法，从这个方法进入到子类中，执行完return num1 + num2后，将值返回到AbstractCalculator类，赋给result，打印出来。正好验证了我们开头的思路。

No7.**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：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

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：

public interface Sourceable {  
        public void method();  
    }  
    public class Source implements Sourceable {  
      
        @Override  
        public void method() {  
            System.out.println("the original method!");  
        }  
    }  
    public class Decorator implements Sourceable {  
      
        private Sourceable source;  
          
        public Decorator(Sourceable source){  
            super();  
            this.source = source;  
        }  
        @Override  
        public void method() {  
            System.out.println("before decorator!");  
            source.method();  
            System.out.println("after decorator!");  
        }  
    }

测试类：

public class DecoratorTest {  
      
        public static void main(String[] args) {  
            Sourceable source = new Source();  
            Sourceable obj = new Decorator(source);  
            obj.method();  
        }  
    }

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！

No8.**观察者模式（Observer）**

包括这个模式在内的接下来的四个模式，都是类和类之间的关系，不涉及到继承，学的时候应该 记得归纳，记得本文最开始的那个图。观察者模式很好理解，类似于邮件订阅和RSS订阅，当我们浏览一些博客或wiki时，经常会看到RSS图标，就这的意思是，当你订阅了该文章，如果后续有更新，会及时通知你。其实，简单来讲就一句话：当一个对象变化时，其它依赖该对象的对象都会收到通知，并且随着变化！对象之间是一种一对多的关系。先来看看关系图：![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

我解释下这些类的作用：MySubject类就是我们的主对象，Observer1和Observer2是依赖于MySubject的对象，当MySubject变化时，Observer1和Observer2必然变化。AbstractSubject类中定义着需要监控的对象列表，可以对其进行修改：增加或删除被监控对象，且当MySubject变化时，负责通知在列表内存在的对象。我们看实现代码：

一个Observer接口：

public interface Observer {  
        public void update();  
    }

两个实现类：

public class Observer1 implements Observer {  
      
        @Override  
        public void update() {  
            System.out.println("observer1 has received!");  
        }  
    }  
    public class Observer2 implements Observer {  
      
        @Override  
        public void update() {  
            System.out.println("observer2 has received!");  
        }  
    }

Subject接口及实现类：

public interface Subject {  
          
        /*增加观察者*/  
        public void add(Observer observer);  
          
        /*删除观察者*/  
        public void del(Observer observer);  
          
        /*通知所有的观察者*/  
        public void notifyObservers();  
          
        /*自身的操作*/  
        public void operation();  
    }  
    public abstract class AbstractSubject implements Subject {  
      
        private Vector<Observer> vector = new Vector<Observer>();  
        @Override  
        public void add(Observer observer) {  
            vector.add(observer);  
        }  
      
        @Override  
        public void del(Observer observer) {  
            vector.remove(observer);  
        }  
      
        @Override  
        public void notifyObservers() {  
            Enumeration<Observer> enumo = vector.elements();  
            while(enumo.hasMoreElements()){  
                enumo.nextElement().update();  
            }  
        }  
    }
    public class MySubject extends AbstractSubject {  
      
        @Override  
        public void operation() {  
            System.out.println("update self!");  
            notifyObservers();  
        }  
      
    }

测试类：

public class ObserverTest {  
      
        public static void main(String[] args) {  
            Subject sub = new MySubject();  
            sub.add(new Observer1());  
            sub.add(new Observer2());  
              
            sub.operation();  
        }  
      
    }

输出：

update self!  
observer1 has received!  
observer2 has received!

这些东西，其实不难，只是有些抽象，不太容易整体理解，建议读者：**根据关系图，新建项目，自己写代码（或者参考我的代码）,按照总体思路走一遍，这样才能体会它的思想，理解起来容易！**

**No9.委托模式（Delegate）**

委派模式不属于 23 种设计模式之一，是面向对象设计模式中常用的一种模式，比如SpringMVC的DispatcherServlet就是典型的委派模式。这种模式的原理为类 B 和类 A 是两个互相没有任何关系的类，B 具有和 A 一模一样的方法和属性；并且调用 B 中的方法，属性就是调用 A 中同名的方法和属性。B 好像就是一个受 A 授权委托的中介。第三方的代码不需要知道 A 的存在，也不需要和 A 发生直接的联系，通过 B 就可以直接使用 A 的功能，这样既能够使用到 A 的各种功能，又能够很好的将 A 保护起来了，一举两得。

比如这么一个场景，老板给项目经理安排了一个活，项目经理再给或分给下面合适的人干，在这个过程中，老板只和项目经理有直接的联系，而不会和下面的员工发生直接联系。

public interface DoSomething {
     
        void doSomething(String something);
     
    }

public class Leader implements DoSomething {
     
        Map<String, DoSomething> map = new HashMap<>();
     
        public Leader(){
            map.put("加密", new EmployeeA());
            map.put("统计", new EmployeeB());
        }
     
        @Override
        public void doSomething(String something) {
            map.get(something).doSomething(something);
        }
    }

public class EmployeeA implements DoSomething{
        @Override
        public void doSomething(String something) {
            System.out.println("我是A员工，我正在干" + something);
        }
    }

public class EmployeeB implements DoSomething{
        @Override
        public void doSomething(String something) {
            System.out.println("我是B员工，我正在干" + something);
        }
    }

public class Boss{
        public static void main(String[] args) {
            new Leader().doSomething("统计");
        }
    }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220325/76ac221563be4a2da3217a9c81aeece2.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220325/e03729ad761840fd85191c138fc2737e.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220325/f30e0e844e8f4dd591597e3d091c4d3f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220325/6f8560e42f8a4108839e4a461ac3fdc5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220325/448db2be2bb642faaa82345c82cf6781.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20220325/f682b1bcb2ff4f2690c1132b8d42565b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20220325/21214a44f22d422a9339a2fee3559c77.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NzUwNTQ3_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20220325/7a8cb064a7a44638bb2c4a575039d1b4.png