下载文档原格式
软件开发中的设计模式及其应用设计模式是由四人带领的软件开发者团队在1994年《设计模式：可复用面向对象软件的基础》一书中提出的。
设计模式是一种被证明有效的解决方案，用于解决面向对象软件设计中的常见问题。
这些模式已被广泛应用于软件开发领域，并被证明可提高软件开发的效率和可重用性。
本文将介绍其中的几种常见设计模式及其应用，以供软件开发者参考。
1.工厂模式工厂模式是一种创建型模式，它提供了一个通用的接口，用于创建对象。
通过使用工厂模式，我们可以隐藏创建对象的实现细节，使得客户端代码无需知道要实例化哪个类。
应用：在开发过程中，我们通常会遇到许多场景需要创建多个对象，而这些对象的创建逻辑可能比较复杂。
在这种情况下，我们可以使用工厂模式来将复杂的对象创建流程进行封装，以简化客户端的代码。
2.单例模式单例模式是一种创建型模式，它确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点来访问该实例。
单例模式可以有效地控制全局资源的使用，避免重复创建对象。
应用：单例模式通常适用于多个客户端需要共享相同的资源的情况，例如配置文件、数据库连接对象等全局性的资源。
通过使用单例模式，我们可以避免频繁创建对象，提高资源利用率。
3.装饰器模式装饰器模式是一种结构型模式，它可以在不修改原始对象的情况下，动态地为对象添加新的功能。
装饰器模式通过包装一个对象来扩展其功能，可以灵活地在运行时添加和删除功能。
应用：装饰器模式通常适用于需要动态地扩展对象功能的场景。
例如，我们可以使用装饰器模式为原本只有基本功能的类添加其他功能，例如添加日志记录、性能统计、缓存等。
4.观察者模式观察者模式是一种行为型模式，它定义了一种对象间的一对多依赖关系，使得当其中一个对象发生改变时，所有依赖它的对象都会收到通知，并自动更新。
观察者模式使得对象之间的关系更加松散，增强了对象的可重用性和可扩展性。
应用：在开发过程中，我们经常遇到需要通知其他对象状态变化的场景。
例如，当一份数据更新时，我们需要将此更新通知给其他相关的对象。
一、引言设计模式是软件开发中常用的一种编程思想，它可以帮助开发者更好地组织和设计代码，提高代码的可维护性和可扩展性。
对于Java业务代码而言，设计模式更是必不可少的工具。
本文将介绍Java业务代码中常用的设计模式，帮助读者更好地理解并应用设计模式。
二、单例模式单例模式是一种创建型模式，它保证一个类只有一个实例，并提供一个全局的访问点。
在Java业务代码中，单例模式经常用来表示全局的配置信息或共享的资源。
1. 懒汉式单例懒汉式单例模式在第一次调用时才会创建实例，使用时需要注意多线程并发访问时的线程安全性。
2. 饿汉式单例饿汉式单例模式在类加载时就创建实例，不存在线程安全问题，但可能会造成资源浪费。
3. 双重检查锁单例双重检查锁单例模式结合了懒汉式和饿汉式的优点，通过双重判断和加锁实现线程安全的延迟加载。
三、工厂模式工厂模式是一种创建型模式，它定义了一个创建对象的接口，但让子类决定实例化哪个类。
在Java业务代码中，工厂模式可以根据参数或配置来创建不同的对象实例。
1. 简单工厂模式简单工厂模式通过一个工厂类根据传入的参数来创建对象实例，但违反了开闭原则，因为每次新增类型都需要修改工厂类。
2. 工厂方法模式工厂方法模式定义了一个创建对象的接口，由子类决定实例化哪个类，符合开闭原则。
3. 抽象工厂模式抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，适用于创建一整套产品。
四、代理模式代理模式是一种结构型模式，它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
在Java业务代码中，代理模式可以用来控制对对象的访问，实现横切关注点的处理。
1. 静态代理静态代理通过手动编写代理类来实现对目标对象的访问控制，但需要为每个接口手动编写代理类，增加了代码量。
2. 动态代理动态代理利用Java的动态代理机制，在运行时动态生成代理类，减少了重复代码，但需要目标对象实现接口。
3. CGLIB代理CGLIB代理通过继承目标对象的方式动态创建代理类，不要求目标对象实现接口，但无法代理final方法和类。
适配器模式和组合模式的比较适配器模式和组合模式都是常用的设计模式，它们在实际开发中经常被用到。
虽然这两种模式看起来很像，但它们的作用和实现方式有很大的区别。
在本文中，我们将介绍适配器模式和组合模式的比较。
一、适配器模式适配器模式是一种结构性设计模式，它能够将不兼容的接口转换成另一种接口，使得不同类之间能够相互协作。
适配器模式的核心思想是将一个类的接口，转换成客户端所期望的另一种接口，从而使得原本不兼容的类能够协同工作。
适配器模式的实现方式通常有两种：类适配器和对象适配器。
其中，类适配器使用继承机制对源接口进行扩展，而对象适配器则是使用组合机制来实现接口转换。
适配器模式的应用场景比较广泛，例如在使用第三方库时，可能会遇到接口不兼容的情况，此时就可以使用适配器模式来解决这个问题。
二、组合模式组合模式是一种结构性设计模式，它将对象组合成树形结构，使得用户无需区分单个对象和组合对象，从而可以统一地处理所有对象。
组合模式的核心思想是将对象组合成树形结构，从而将复杂的对象模型简化为单一的对象结构。
组合模式的实现方式通常有两种：透明组合模式和安全组合模式。
其中，透明组合模式是将叶子对象和组合对象都看做一种对象，从而对外具体透明，而安全组合模式则是将叶子对象和组合对象分开处理，从而增强了类型安全。
组合模式的应用场景比较广泛，例如在操作文件系统时，可能会遇到需要同时操作文件和目录的情况，此时就可以使用组合模式来解决这个问题。
三、适配器模式和组合模式的比较适配器模式和组合模式都是常用的设计模式，它们在实际开发中经常被用到。
虽然这两种模式看起来很像，但它们的作用和实现方式有很大的区别。
首先，适配器模式的主要作用是将不兼容的接口转换成另一种接口，从而使得不同类之间能够相互协作。
而组合模式的主要作用是将对象组合成树形结构，从而可以统一地处理所有对象。
其次，适配器模式通常使用继承或组合机制来实现接口转换，而组合模式则是使用组合机制来实现对象的组合。
设计模式分类设计模式是指可重复使用的解决方案，它是一套经过归纳总结的代码设计的最佳实践，目的是提高程序的可维护性、复用性、灵活性和可拓展性。
根据功能、作用和应用场景等不同分类准则，设计模式可以被分成若干个类别，以下是常用的几种分类。
1.创建型模式创建型模式用于封装对象的创建过程，隐藏具体实现的细节，提供一个通用的接口让用户生成对象，并且尽量将对象的创建过程与使用过程分离。
创建型模式包括工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、原型模式和建造者模式等。
工厂方法模式：定义一个用于创建对象的接口，但由子类决定要实例化的具体类。
工厂方法把对象的创建职责交给了特定的类。
抽象工厂模式：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们的具体类。
单例模式：确保类只有一个实例，并提供全局访问点。
原型模式：通过复制现有的实例来创建新的实例。
建造者模式：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
2.结构型模式结构型模式用于描述如何组合类和对象以形成大型结构，并解决类与类之间的关系问题。
结构型模式包括适配器模式、桥接模式、装饰器模式、组合模式、外观模式、享元模式和代理模式等。
适配器模式：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本不兼容的类可以协同工作。
桥接模式：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们可以独立变化。
装饰器模式：动态地给对象添加一些额外的职责，使得对象的功能具有更高的灵活性。
组合模式：将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构，使得用户对于单个对象和组合对象的使用具有一致性。
外观模式：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，以便于子系统的使用。
享元模式：通过共享对象来减少内存使用以及对象创建的时间。
代理模式：为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。
3.行为型模式行为型模式用于描述对象间的通讯、算法和职责分配等关系，以便更好地划分对象的职责，减少对象间的耦合，增强系统的灵活性和可扩展性。
设计模式——结构型模式（包含7种）结构型设计模式是从程序的结构上解决模块之间的耦合问题。
包括以下七种模式：1.Adapte适配器模式：Adapter模式通过类的继承或者对象的组合侧重于转换已有的接⼝，类适配器采⽤“多继承”的实现⽅式，带来了不良的⾼耦合，所以⼀般不推荐使⽤。
对象适配器采⽤“对象组合”的⽅式，更符合松耦合精神。
例如：笔记本电源适配器，可以将220v转化为适合笔记本使⽤的电压。
2.Bridge桥接模式：将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独⽴的变化。
减少因变化带来的代码的修改量。
例如：经典例⼦,电灯开关，开关的⽬的是将设备打开或关闭，产⽣的效果不同。
posite组合模式：将对象组合成树形结构以表⽰“部分-整体”的层次结构。
Composite模式使得客户对单个对象和组合对象的使⽤具有⼀致性。
从⽽解决了解决客户程序与复杂对象容器的解耦，即：通过继承统⼀的接⼝，我们可以将容器对象及其⼦对象看成同⼀类对象使⽤，以减少对象使⽤中的复杂度。
例如：让⽤户⼀致地使⽤单个对象和组合对象，1+2和（1+1）+（2*3）都是合法的表达式。
单个与整体都可以进⾏加法运算符的操作。
4.Decorator装饰模式：动态地给⼀个对象添加⼀些额外的职责。
就增加功能来说，Decorator模式相⽐⽣成⼦类更为灵活。
[GOF 《设计模式》]Decorator模式采⽤对象组合⽽⾮继承的⼿法，实现了在运⾏时动态的扩展对象功能的能⼒，⽽且可以根据需要扩展多个功能，避免了单独使⽤继承带来的“灵活性差”和“多⼦类衍⽣问题”。
同时它很好地符合⾯向对象设计原则中“优先使⽤对象组合⽽⾮继承”和“开放-封闭”原则。
例如：⼀幅画，可以直接挂到墙上，也可以加上框架和镶上玻璃后，再挂到墙上。
5.Facade外观模式：为⼦系统中的⼀组接⼝提供⼀个⼀致的界⾯，简化接⼝。
例如：我们拨打10086，可以办理，彩铃，⼿机报，全时通等业务（⼦对象），⽽10086则是为⼦对象所使⽤的⼀致界⾯。
23种设计模式记忆口诀1.单例模式：独一无二，最重要。
2.工厂模式：制造者，无需说。
3.抽象工厂：一族产品，同根源。
4.建造者模式：一步一步，建造家。
5.原型模式：克隆专家，快捷法。
6.适配器模式：转换者，聪明智。
7.桥接模式：结构优化，灵活性。
8.装饰模式：装饰者，美化家。
9.组合模式：树形结构，组合家。
10.外观模式：微缩封装，简洁家。
11.享元模式：享元工厂，节省家。
12.代理模式：替身幕后，保护家。
13.模板方法：算法继承，不变家。
14.策略模式：行为封装，灵活家。
15.命令模式：命令者，有权家。
16.职责链模式：可扩展，级别性。
17.状态模式：状态管理，干净家。
18.观察者模式：被观察，自主家。
19.中介者模式：中介者，沟通家。
20.迭代器模式：循环选择，简化家。
21.访问者模式：动态添加，扩展家。
22.备忘录模式：状态备份，还原家。
23.解释器模式：解释语言，特殊家。
以上23种设计模式，为了更好地记忆，我把它们组合成了一个口诀：最重要的单例模式，工厂与抽象同皇冠。
建造渐进如养家，克隆是原型美化家。
适配器桥接转化家，组合成树形结构家。
装饰装扮美化家，微缩封装外观家。
享元共用节省家，代理替身保护家。
策略模式灵活家，命令者有权家。
职责链扩展级别性，状态干净管理家。
被观察自主家，中介者沟通家。
循环迭代简化家，访问者动态扩展家。
备忘录变化还原家，解释语言特殊家。
这个口诀是通过把每个模式的主要特点和功能用简洁的语句表达出来，然后通过排列组合的方式形成的。
相信这个口诀会让你更容易地记忆这23种设计模式，并且可以在以后的工作中灵活地运用它们。
面向对象设计的基本原则和模式面向对象设计是一种软件开发的方法论，它将现实世界中的事物抽象成对象，然后通过对象之间的交互来完成软件系统的设计和开发。
面向对象设计的基本原则和模式是其核心，它们是设计和开发高质量、可维护、可扩展软件系统的基石。
本文将会首先介绍面向对象设计的基本原则，然后再介绍面向对象设计的基本模式。
一、面向对象设计的基本原则面向对象设计的基本原则是一些通用的、普遍适用的软件设计规则，它们有助于设计出高质量、可维护、可扩展的软件系统。
下面是面向对象设计的基本原则：1.单一责任原则(SRP)单一责任原则是面向对象设计的一个基本原则，它规定一个类应该只有一个引起它变化的原因。
换句话说，一个类应该只有一个职责。
这样可以降低类的复杂度，使得类更容易理解、维护和重用。
2.开放-封闭原则(OCP)开放-封闭原则是指一个软件实体（类、模块、函数等）应该对扩展开放，对修改封闭。
这意味着当需要改变一个软件实体的行为时，不应该修改它的源代码，而是应该通过扩展它来实现。
3.里氏替换原则(LSP)里氏替换原则是指一个子类型（派生类）必须能够替换掉它的父类型（基类）而不影响系统的功能性和可靠性。
这意味着一个接口实现的任何地方都可以被子类型替换。
4.依赖倒置原则(DIP)依赖倒置原则是指高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象。
具体来说就是，抽象不应该依赖于细节，而细节应该依赖于抽象。
5.接口隔离原则(ISP)接口隔离原则是指一个类不应该依赖它不需要的接口，换句话说，一个类应该尽可能多地使用它所需要的接口，而不是多余的接口。
6.迪米特原则(LoD)迪米特原则是指一个对象应该尽可能少地了解其他对象，它应该只与其直接的朋友通信。
这可以降低对象之间的耦合度，使得系统更易于维护和扩展。
以上就是面向对象设计的基本原则，它们是设计和开发高质量、可维护、可扩展软件系统的重要指导。
下面我们将介绍面向对象设计的基本模式。
面向对象设计的23个设计模式详解面向对象设计是一种广泛应用于软件开发的思想，其核心在于将数据和操作封装在一起形成对象，并通过各种方式进行交互和组合，从而实现复杂的功能。
在这一过程中，设计模式起到了非常重要的作用，可以有效地提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。
本文将对23种常见的设计模式进行详解。
一、创建型模式1.简单工厂模式简单工厂模式属于创建型模式，其目的是提供一个工厂类，使得创建对象的过程更加简单。
在这种模式中，使用者只需要提供所需对象的参数，而无需关心对象的具体实现细节。
简单工厂模式适合于对象创建过程较为简单的情况。
2.工厂方法模式工厂方法模式是简单工厂模式的进一步扩展，其核心在于将工厂类进行接口抽象化，使得不同的工厂类可以创建不同的对象实例。
工厂方法模式适合于对象创建过程较为复杂的情况。
它可以为工厂类添加新的产品类型，而不会影响原有的代码。
3.抽象工厂模式抽象工厂模式是工厂方法模式的进一步扩展，其目的是提供一个可以创建一系列相关或者独立的对象的接口。
在抽象工厂模式中，使用者只需要关心所需对象组合的类型，而无需关注对象的具体实现过程。
4.建造者模式建造者模式也是一种创建型模式，其目的在于将复杂对象分解为多个简单的部分，并将其组装起来形成复杂对象实例。
在建造者模式中，使用者只需要关注所需对象以及它们的组合方式，而无需关心对象的具体实现过程。
5.原型模式原型模式是一种基于克隆的创建型模式，其核心在于通过复制现有的对象实例来创建新的对象。
在原型模式中，对象实例的创建过程与对象所包含的状态密切相关。
原型模式适合于创建复杂对象实例，且这些对象实例之间是相对独立的情况。
二、结构型模式6.适配器模式适配器模式是一种结构型模式，其目的在于将一个类的接口转换为另一个类所能使用的接口。
在适配器模式中，使用者可以通过不同的适配器实现对象之间的互相调用。
7.桥接模式桥接模式是一种结构型模式，其目的在于将抽象部分与实现部分相互分离，从而使得两者可以独立变化。
23种设计模式记忆口诀
1.单例模式：唯一实例化，静态访问，线程不安全
2. 工厂方法模式：子类实现，工厂创建，扩展性强
3. 抽象工厂模式：创建一族产品，接口约束，扩展性强
4. 建造者模式：组合复杂对象，分步骤构建，灵活性高
5. 原型模式：克隆对象，避免重复创建，效率高
6. 适配器模式：兼容接口不同，类似转换器，易扩展
7. 桥接模式：抽象与实现分离，解耦合，易扩展
8. 装饰器模式：动态增强对象功能，不影响原有对象，易扩展
9. 组合模式：层次结构，统一访问，易扩展
10. 外观模式：简化复杂系统调用，易使用，易扩展
11. 享元模式：共享资源，避免重复创建，效率高
12. 代理模式：增强对象功能，控制对象访问，易扩展
13. 责任链模式：多个对象处理请求，自动传递，易扩展
14. 命令模式：将请求封装成对象，易扩展，易记录日志
15. 解释器模式：解释语言，易扩展，易维护
16. 迭代器模式：遍历集合，统一访问，易扩展
17. 中介者模式：分离对象间交互，降低耦合，易扩展
18. 观察者模式：对象状态改变，通知观察者，易扩展
19. 备忘录模式：保存对象状态，易恢复，易扩展
20. 状态模式：对象状态改变，自动改变行为，易扩展
21. 策略模式：选择不同策略，易切换，易扩展
22. 模板方法模式：定义操作流程，易扩展，易维护
23. 访问者模式：统一访问集合中对象，易扩展，易维护。
24种设计模式的定义和使用场合一.创建型模式(Creational):简单工厂模式(simpleFactory)发音:['simpl] ['fækt(ə)rɪ]定义:提供一个创建对象实例的功能,而无须关心其具体实现.被创建实例的类型可以是接口,抽象类,也可以是具体的类.1.抽象工厂(AbstractFactory)发音: ['æbstrækt]定义:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定他们具体的类.使用场合:1.如果希望一个系统独立于它的产品的创建,组合和表示的时候,换句话书,希望一个系统只是知道产品的接口,而不关心实现的时候.3.如果强调一系列相关产品的接口,以便联合使用他们的时候2.建造者模式(Builder)发音: ['bɪldə]定义:将复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示.使用场合:1.如果创建对象的算法,应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时2.如果同一个构建过程有着不同的表示时3.工厂方法模式(Factory Method)定义:为创建对象定义一个接口,让子类决定实例化哪个类.工厂方法让一个类的实例化延迟到了子类.使用场景:1.客户类不关心使用哪个具体类,只关心该接口所提供的功能.2.创建过程比较复杂,例如需要初始化其他关联的资源类,读取配置文件等.3.接口有很多具体实现或者抽象类有很多具体子类时,4.不希望给客户程序暴露过多的此类的内部结构,隐藏这些细节可以降低耦合度.5.优化性能,比如缓存大对象或者初始化比较耗时的对象.4.原型模式(Prototype Method)发音: ['prəʊtətaɪp]定义:使用原形实例指定将要创建的对象类型,通过复制这个实例创建新的对象.应用场合:1.如果一个系统想要独立于它想要使用的对象时,可以使用原型模式,让系统只面向接口编程,在系统需要新的对象的时候,可以通过克隆原型来得到.2.如果需要实例化的类是在运行时刻动态指定时,可以使用原型模式,通过克隆原型来得到需要的实例.5.单例模式(Singleton) 发音: ['sɪŋg(ə)lt(ə)n]定义:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点.使用场合:当需要控制一个类的实例只能有一个,而且客户只能从一个全局访问点访问它时,可以使用单例模式,这些功能恰好是单例模式要解决的问题.二.结构型模式(struct)发音: [strʌkt]6.适配器模式(Adapter)发音:[ə'dæptə]定义:将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口.适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作.使用场合;1.如果先要使用一个已经存在的类,但是它的接口不符合你的需求,这种情况可以使用适配器模式,来把已有的实现转换成你需要的接口.2.如果你想创建一个可以复用的类,这个类可能和一些不兼容的类一起工作,这中情况可以使用适配器模式,到时候需要什么就适配什么.3.如果你想使用一些已经窜在的子类,是不坑对每一个子类都进行适配,这中情况可以使用适配器模式,直接适配这些子类的父类就可以了.7.桥接模式(Bridge)发音: [brɪdʒ]定义:将抽象部分与它的实现部分分离,使他们可以独立变化.使用场合:1.如果你不希望在抽象部分和实现部分采用固定的绑定关系,可以采用桥接模式.2.如果出现抽象部分和实现部分都能够扩展的情况,可以采用桥接模式,让抽象部分和实现部分独立地变化.3.如果希望实现部分的修改不会对客户产生影响,可以采用桥接模式.4.如果采用继承的实现方案,会导致产生很多子类,对于这种情况,可以考虑采用桥接模式.8.组合模式(Composite)发音: ['kɒmpəzɪt]定义:将对象组合成属性结构以表示"部分-整体"的层次结构,组合模式使用的用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性.使用场合:1.如果你想表示对象的部分-整体层次结构,可以使用..把整体和部分的操作统一起来,使得层次结构实现更简单,从外部来使用,这个层次结构也容易.2.如果希望同意地使用组合结构中的所有对象,可以选用...,这正是组合模式提供的主要功能.9.装饰器模式(Decorator Method)发音: ['dekəreɪtə]定义:动态的给一个对象增加一些额外的职责,就增加功能来说,装饰模式生成子类更为灵活.使用场合:1.如果需要爱不影响其他对象的情况下,以动态,透明的方式给对象添加职责,可以使用装饰模式.2.如果不适合使用子类来进行扩展的时候,可以考虑使用装饰模式.10.外观模式(Facade)发音: [fə'sɑ:d]定义:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,Facade模式定义了一个高层的接口,这个接口使得这一子系统更加同容易使用.使用场景:1.如果希望为一个复杂的子系统提供一个简单接口的时候,可以考虑使用外观模式.使用外观对象来实现大部分客户需要的功能,从而简化客户的使用.2.如果想要让客户程序和抽象类的实现部分松散耦合,可以考虑使用外观模式,使用外观对象来将这个子系统与他的客户分离开来,从而提高子系统的独立性和可移植性.3.如果构建多层节后的系统,可以考虑使用外观模式使用外观模式对象作为每层的入口,这样可以简化层间调用,也可以松散出层次之间的依赖关系.11.享元模式(Flyweight)发音: ['flaɪweɪt]定义:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象. 使用场合:1.如果一个应用程序使用了大量的细粒度对象,可以使用享元模式来减少对象的数量.2.如果犹豫使用大量的对象,造成很大的存储开销,可以使用享元模式来减少对象数量,并节约内存.3.如果对象的大多数状态都可以转变成外部状态,比如通过计算得到,或者从外部传入等,可以使用享元模式来实现内部状态和外部状态的分离.4.如果不考虑对象的外部状态,可以用相对较少的共享对象取代很多组合对象,可以使用享元模式来共享对象.然后组合对象来使用这些共享对象.12.代理模式(Proxy)发音: ['prɒksɪ]定义:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问.使用场合:1.需要为一个对象在不同的地址空间提供局部代表的时候,可以使用远程代理.2.需要按照需要创建开销很大的对象的时候,可以使用虚代理.3.需要控制对原始对象的访问的时候,可以使用保护代理.4.需要在访问你对象执行一些附加操作的时候,可以使用智能指引代理.三.行为型模式(behavioral)发音[bi'heivjərəl]13.职责链模式(Chain Of Responsibility)发音: [tʃeɪn] [rɪ,spɒnsɪ'bɪlɪtɪ]定义:使多个对象都有机会处理请求,,从而避免请求的发送者和接收者之间耦合关系.将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理它为止.使用场合:1.如果有多个对象可以处理同一个请求,但是具体由哪个对象来处理该请求,是运行时刻动态确定的.2.如果你想在不明确指定接收者的情况下,向多个对象中的其中一个提交请求的话,可以使用职责链模式.3.如果想要动态指定处理一个请求的对象结合,可以使用职责链模式.14.命令模式(Command)发音: [kə'mɑːnd]定义:将一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求对客户进行参数化,对请求排队或者记录请求日志,以及支持可撤销的操作.15.解释器模式(Interpreter)发音: [ɪn'tɜːprɪtə]定义:给定一个语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该表示来解释语言中的句子.使用场合:16.迭代器模式(Iterator)定义:提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又不需要暴露该对象的内部表示. 使用场合:1.如果你希望提供访问一个聚合对象的内容,但是又不想暴露他的内部表示的时候,可以使用迭代器模式来提供迭代器接口,从而让客户端只是通过迭代器的接口来访问聚合对象,而无须关心聚合对象的内部实现.2.如果你希望有多种遍历方式可以访问聚合对象,可以使用...3.如果你希望为遍历不同的聚合对象提供一个统一的接口,可以使用....17.中介模式(Mediator) 发音:['mi:dieitə]定义:用一个中介对象类封装一系列对象的交互.中介者使得各对象不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变他们之间的交互.使用场合:1.如果一组对象之间的通信方式比较复杂,导致相互依赖,结构混乱,可以采用中介模式,把这些对象相互的交互管理起来,各个对象都只需要和中介者交互,从而是的各个对象松散耦合,结构也更清晰易懂.2.如果一个对象引用很多的对象,并直接跟这些对象交互,导致难以复用该对象,可以采用中介者模式,把这个对象跟其他对象的交互封装到中介者对象里面,这个对象只需要和中介者对象交互就可了.18.备忘录模式(Memento)发音: [mɪ'mentəʊ]在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态.这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态.使用场合:1.如果必须要保存一个对象在某一个时刻的全部或者部分状态,方便以后需要的时候,可以把该对象恢复到先前的状态,可以使用备忘录模式.2.如果需要保存一个对象的内部状态,但是如果用接口来让其他对象直接得到这些需要保存的状态,将会暴露对象的实现希捷并破坏对象的封装性,这是可以使用备忘录.19.观察者模式(Observer)发音: [əb'zɜːvə]定义:定义对象间的一种一对多的依赖关系.当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新.使用场合;1.当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面的操作依赖于另一个方面的状态变化,那么就可以选用观察者模式,将这两者封装成观察者和目标对象,当目标对象变化的时候,依赖于它的观察者对象也会发生相应的变化.这样就把抽象模型的这两个方面分离了使得,它们可以独立地改变和复用.2.如果在更改一个对象的时候,需要同时连带改变其他对象,而且不知道究竟应该有多少对象需要被连带改变,这种情况可以选用观察者模式,被改的那一个对象很明显就相当于是目标对象,而需要连带修改的对歌其他对象,就作为多个观察着对象了.3.当一个对象必须通知其他的对象,但是你又希望这个对象和其他被它通知的对象是松散耦合的,也就是说这个对象其实不详知道具体被通知的对象.这种情况可以选用观察者模式,这个对象就相当于是目标对象,而被它通知的对象就是观察者对象了.20.状态模式(State)发音: [steɪt]允许一个对象在其内部状态改变是改变它的行为.对象看起来似乎修改了他的类.使用场合:1.如果一个对象的行为取决于它的状态,而且它必须在运行时刻根据状态来改变它的行为,可以使用...来包状态和行为分离开.虽然分离了,但是状态和行为是有对应关系的,可以在运行期间,通过改变状态,就能够调用到该状态对应的状态处理对象上去从而改变对象的行为.2.如果一个操作中含有庞大的多分枝语句,而且这些分支依赖于该对象的状态,可以使用....把各个分支的处理分散包装到单独的对象处理类中,这样,这些分支对应的对象就可以不依赖于其他对象而独立变化了.21.策略模式(Strategy)发音: ['strætɪdʒɪ]定义:定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使他们可以相互替换.本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化.使用场合;1.出现有许多相关的类,仅仅是行为有差别的情况下,可以使用策略模式来使用多个行为中的一个来配置一个类的方法,实现算法动态切换2.出现同一算法,有很多不同实现的情况下,可以使用策略模式来把这些"不同的实现"实现成为一个算法的类层次.3.需要封装算法中,有与算法相关数据的情况下,可以使用策略模式来避免暴露这些跟算法相关的数据结构.4.出现抽象一个定义了很多行为的类,并且是通过多个if-else语句来选择这些行为的情况下,可以使用策略模式来替换这些条件语句.22.模版方法模式(Template Method)发音:['templeɪt; -plɪt]定义:定义在一个操作中的算法框架,把一些步骤推迟到子类去实现.模版方法模式让子类不需要改变算法的结构而重新定义特定的算法步骤功能:1.能够解决代码的冗余问题2.把某些算法步骤延迟到子类3.易于扩展4.父类提供了算法框架,控制了算法的执行流程,而子类不能改变算法的流程,子类的方法的调用由父类的模版方法决定.5.父类可以把那些重要的,不允许改变的方法屏蔽掉,不让子类去复写他们.1.需要固定定义算法骨架,实现一个算法的不变的部分,并把可变的行为留给子类来实现的情况.2.各个子类中具有公共行为,应该抽取出来,集中在一个公共类中去实现,从而避免复杂的代码重复知识:回调:表示一段可执行逻辑的引用(或者指针),我们把该引用(或者指针)传递到另外一段逻辑(或者方法)里供这段逻辑适时调用(网站:)23.访问者模式(Visitor)发音:['vɪzɪtə]定义:表示一个作用于某对象结构中的各个元素的操作.它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作.使用场合:1.如果想对一个对象结构实施一些依赖于对象结构中具体类的操作,可以使用访问者模式.2.如果想对一个对象结构中的各个元素进行很多不同的而且不相关的操作,为了避免这些操作使类变得杂乱,可以使用访问者模式.3.如果对象结构很少变动,但是需要经常给对象结构中的元素定义新的操作,可以使用访问者模式.3.如果对象结构很少变动,但是需要经常给对象结构中的元素定义新的操作,可以使用访问者模式.。
10. 适配器模式现有一个接口DataOperation定义了排序方法sort(int[]) 和查找方法search(int[], int)，已知类QuickSort的quickSort(int[])方法实现了快速排序算法，类BinarySearch 的binarySearch(int[], int)方法实现了二分查找算法。
现使用适配器模式设计一个系统，在不修改源代码的情况下将类QuickSort和类BinarySearch的方法适配到DataOperation接口中。
绘制类图并编程实现。
（要求实现快速排序和二分查找）interface DataOperation{---;---;}class QuickSort{public int[] quickSort(int[] num){return sort(num,0,num.length-1);}private int[] sort(int[] num,int left,int right){if(left < right){//将第一个数作为参照轴int s = num[left];int i = left;int j = right+1;while(true){//从左向右找，直到找到比S大的数while(i+1<num.length && num[++i]<s);//从右向左找，直到找到比S小的数while(j-1>-1 && num[--j]>s);//此时如果i>=j，则说明已交叉，跳出该永久循环if(i >= j){break;}//否则如果i<=j，则交换下标为i和下标为j的两元素的值swap(num,i,j);}//把比S小的数放到下标为left处num[left] = num[j];//最后将轴S置于比它小和比它大的两组数之间num[j] = s;//对S的左右两侧分别再次使用快速排序sort(num,left,j-1);sort(num,j+1,right);}return num;}private void swap(int[] num,int i,int j){int t;t = num[i];num[i] = num[j];num[j] = t;}}class BinarySearch{public int binarySearch(int[] num,int x){int low = 0;int high = num.length - 1;while(low <= high){//此时抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 异常..int mid = low + (high - low)/2;int midVal = num[mid];if(x > midVal){low = mid + 1;}else if (x < midVal){high = mid - 1;}else{return mid;}}return -1; //没找到元素x}}---{QuickSort quickSort=new QuickSort();BinarySearch binarySearch =new BinarySearch();@Overridepublic int search(int[] list, int number) {return---;}@Overridepublic void sort(int[] list) {---;}}class DataOperationClient{public static void main(String a[]){---;//适配器DataOperationAdapterint[] list={1,3,56,23,54,86,43,57,88,56,82,90};System.out.println("List before sort: ");for(int i=0;i<list.length;i++){System.out.print(list[i]+" ");}---;System.out.println("\nList after sort: ");for(int i=0;i<list.length;i++){System.out.print(list[i]+" ");}int number=43;int index=---;System.out.println("\nSearch for: "+number+ ", Position is:"+index);}}运行结果：12. 组合模式使用组合模式设计一个杀毒软件(AntiVirus)的框架，该软件既可以对某个文件夹(Folder)杀毒，也可以对某个指定的文件(File)进行杀毒，文件种类包括文本文件TextFile、图片文件ImageFile、音频视频文件MediaFile。
绘制类图并编程实现。
import java.util.ArrayList;interface AbstractElement{----;}class ImageFile implements AbstractElement{----;public ImageFile(String filename){----;}public void display(){System.out.println("Image file " + filename + " is killing virus!");}}class TextFile implements AbstractElement{----;public TextFile(String filename){----;}public void display(){System.out.println("Text file "+ filename+ " is killing virus!");}}class MediaFile implements AbstractElement{----;public MediaFile(String filename){----;}public void display(){System.out.println("Media file " + filename + " is killingvirus!");}}----{----;private String filename;public Folder(String filename){----;}public void add(AbstractElement element){----;}public void delete(AbstractElement element){----;}public void display(){System.out.println("Folder "+ filename+ " is killing virus:");----{((AbstractElement)list.get(i)).display();}}}class AntiVirus{public static void main(String a[]){AbstractElement e1=new ImageFile("LeeJunGee.gif");AbstractElement e2=new MediaFile("仙剑三.avi");AbstractElement e3=new TextFile("何以箫声默.txt");Folder folder1=new Folder("LoveFiles");----;//将e1 e2 e3放入文件夹folder1----;----;AbstractElement txt1=new TextFile("设计模式.txt");AbstractElement txt2=new TextFile("Java程序设计.doc");Folder folder2=new Folder("文档");----; //将txt1 txt2放入文件夹folder2----;AbstractElement e5=new MediaFile("廊桥遗梦.avi");AbstractElement e6=new MediaFile("乱世佳人.avi");Folder folder3=new Folder("JYY's Files");----; //将folder1 folder2放入文件夹folder3----;----; //将e5 e6放入文件夹folder3----;----;// folder3杀毒}}folder3folder1 folder2 e5 e6 e1 e2 e3txt1txt2运行结果：。
