Christopher Alexander 說過:“每一個模式描述了一個在我們周圍不斷重復發生的問題,以及該問題的解決方案的核心。這樣,你就能一次又一次地使用該方案而不必做重復勞動”。
模式描述為:在一定環境中解決某一問題的方案,包括三個基本元素--問題,解決方案和環境。
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創建模式 結構模式 行為模式
創建模式:對類的實例化過程的抽象。一些系統在創建對象時,需要動態地決定怎樣創建對象,創建哪些對象,以及如何組合和表示這些對象。創建模式描述了怎樣構造和封裝這些動態的決定。包含類的創建模式和對象的創建模式。
結構模式:描述如何將類或對象結合在一起形成更大的結構。分為類的結構模式和對象的結構模式。類的結構模式使用繼承把類,接口等組合在一起,以形成更大的結構。類的結構模式是靜態的。對象的結構模式描述怎樣把各種不同類型的對象組合在一起,以實現新的功能的方法。對象的結構模式是動態的。
行為模式:對在不同的對象之間劃分責任和算法的抽象化。不僅僅是關于類和對象的,并是關于他們之間的相互作用。類的行為模式使用繼承關系在幾個類之間分配行為。對象的行為模式則使用對象的聚合來分配行為。
設計模式使用排行:
頻率
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所屬類型
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模式名稱
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模式
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簡單定義
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5
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創建型
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Singleton
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單件
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保證一個類只有一個實例,并提供一個訪問它的全局訪問點。
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5
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結構型
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Composite
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組合模式
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將對象組合成樹形結構以表示部分整體的關系,Composite使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性。
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5
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結構型
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FAÇADE
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外觀
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為子系統中的一組接口提供一致的界面,facade提供了一高層接口,這個接口使得子系統更容易使用。
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5
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結構型
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Proxy
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代理
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為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問
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5
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行為型
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Iterator
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迭代器
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提供一個方法順序訪問一個聚合對象的各個元素,而又不需要暴露該對象的內部表示。
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5
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行為型
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Observer
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觀察者
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定義對象間一對多的依賴關系,當一個對象的狀態發生改變時,所有依賴于它的對象都得到通知自動更新。
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5
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行為型
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Template Method
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模板方法
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定義一個操作中的算法的骨架,而將一些步驟延遲到子類中,Template Method使得子類可以不改變一個算法的結構即可以重定義該算法得某些特定步驟。
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4
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創建型
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Abstract Factory
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抽象工廠
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提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口,而無須指定它們的具體類。
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4
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創建型
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Factory Method
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工廠方法
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定義一個用于創建對象的接口,讓子類決定實例化哪一個類,Factory Method使一個類的實例化延遲到了子類。
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4
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結構型
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Adapter
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適配器
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將一類的接口轉換成客戶希望的另外一個接口,Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作那些類可以一起工作。
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4
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結構型
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Decorator
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裝飾
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動態地給一個對象增加一些額外的職責,就增加的功能來說,Decorator模式相比生成子類更加靈活。
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4
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行為型
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Command
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命令
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將一個請求封裝為一個對象,從而使你可以用不同的請求對客戶進行參數化,對請求排隊和記錄請求日志,以及支持可撤銷的操作。
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4
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行為型
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State
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狀態
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允許對象在其內部狀態改變時改變他的行為。對象看起來似乎改變了他的類。
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4
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行為型
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Strategy
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策略模式
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定義一系列的算法,把他們一個個封裝起來,并使他們可以互相替換,本模式使得算法可以獨立于使用它們的客戶。
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3
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創建型
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Builder
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生成器
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將一個復雜對象的構建與他的表示相分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。
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3
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結構型
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Bridge
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橋接
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將抽象部分與它的實現部分相分離,使他們可以獨立的變化。
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3
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行為型
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China of Responsibility
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職責鏈
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使多個對象都有機會處理請求,從而避免請求的送發者和接收者之間的耦合關系
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2
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創建型
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Prototype
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原型
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用原型實例指定創建對象的種類,并且通過拷貝這些原型來創建新的對象。
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2
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結構型
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Flyweight
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享元
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享元模式以共享的方式高效的支持大量的細粒度對象。享元模式能做到共享的關鍵是區分內蘊狀態和外蘊狀態。內蘊狀態存儲在享元內部,不會隨環境的改變而有所不同。外蘊狀態是隨環境的改變而改變的。
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2
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行為型
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Mediator
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中介者
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用一個中介對象封裝一些列的對象交互。
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2
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行為型
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Visitor
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訪問者模式
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表示一個作用于某對象結構中的各元素的操作,它使你可以在不改變各元素類的前提下定義作用于這個元素的新操作。
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1
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行為型
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Interpreter
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解釋器
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給定一個語言,定義他的文法的一個表示,并定義一個解釋器,這個解釋器使用該表示來解釋語言中的句子。
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1
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行為型
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Memento
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備忘錄
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在不破壞對象的前提下,捕獲一個對象的內部狀態,并在該對象之外保存這個狀態。
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一 : 單例模式(Singleton)
單例模式:Singleton的作用是保證在應用程序中,一個類Class只有一個實例存在。并提供全局訪問。
結構:
賬本類:1 單一實例 2 給多個對象共享 3 自己創建
網頁計數器
public class LazySingleton
{
private static LazySingleton newInstance = null;
private LazySingleton ()
{
}
public static synchronized LazySingleton getInstance ()
{
if (newInstance == null)
{
newInstance = new LazySingleton ();
}
return newInstance;
}
}
singleton限制了實例個數,有利于gc的回收。
二:策略模式(Strategy)
策略模式:策略模式針對一組算法,將每一個算法封裝到具有共同接口的獨立的類中,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生變化。策略模式把行為和環境分開。環境類負責維持和查詢行為類,各種算法在具體的策略類中提供。由于算法和環境獨立開來,算法的增減,修改都不會影響到環境和客戶端。
結構:
使用QQ泡MM時使用外掛 客戶端 :ME 抽象類: 外掛 具體:策略(圖片,笑話,名人名言)
圖書銷售算法(不同書本折扣的算法)
三:原型模式(Prototype)
原型模式:通過給出一個原型對象來指明所要創建的對象的類型,然后用復制這個原型對象的方法創建出更多同類型的對象。原始模型模式允許動態的增加或減少產品類,產品類不需要非得有任何事先確定的等級結構,原始模型模式適用于任何的等級結構。缺點是每一個類都必須配備一個克隆方法
結構:
復印技術: 1 不是同一個對象 2 屬同類
短消息(轉發) 1-n個MM
因為Java中的提供clone()方法來實現對象的克隆,所以Prototype模式實現一下子變得很簡單.
四:門面模式(Façade)
門面模式:外部與一個子系統的通信必須通過一個統一的門面對象進行。門面模式提供一個高層次的接口,使得子系統更易于使用,減少復雜性。每一個子系統只有一個門面類,而且此門面類只有一個實例,也就是說它是一個單例模式。但整個系統可以有多個門面類。
1 門面角色 2 子系統角色
結構:
Facade典型應用就是數據庫JDBC的應用和Session的應用
ME---àMM---à(father,mum,sister,brother)
五:備忘錄模式(Memento)
Memento模式:Memento對象是一個保存另外一個對象內部狀態拷貝的對象,這樣以后就可以將該對象恢復到原先保存的狀態。模式的用意是在不破壞封裝的條件下,將一個對象的狀態捕捉住,并外部化,存儲起來,從而可以在將來合適的時候把這個對象還原到存儲起來的狀態。模式所涉及的角色有三個,備忘錄角色、發起人角色和負責人角色。
備忘錄角色的作用:
(1) 將發起人對象的內部狀態存儲起來,備忘錄可以根據發起人對象的判斷來決定存儲多少發起人對象的內部狀態。
(2) 備忘錄可以保護其內容不被發起人對象之外的任何對象所讀取。
發起人角色的作用:
(1) 創建一個含有當前內部狀態的備忘錄對象。
(2) 使用備忘錄對象存儲其內部狀態。
負責人角色的作用:
(1) 負責保存備忘錄對象。
(2) 不檢查備忘錄對象的內容
結構:
備份系統時使用
GHOST
六 : 命令模式(Command)
命令模式:命令模式把一個請求或者操作封裝到一個對象中。命令模式把發出命令的責任和執行命令的責任分割開,委派給不同的對象。命令模式允許請求的一方和發送的一方獨立開來,使得請求的一方不必知道接收請求的一方的接口,更不必知道請求是怎么被接收,以及操作是否執行,何時被執行以及是怎么被執行的。系統支持命令的撤消。
結構:
MM(客戶端)--àME(請求者)--à命令角色--à(具體命令)-à代理處(接收者)--àMM
上網 IE 輸入 http地址 發送命令
七: 解釋器(Interpreter)
解釋器模式:給定一個語言后,解釋器模式可以定義出其文法的一種表示,并同時提供一個解釋器。客戶端可以使用這個解釋器來解釋這個語言中的句子。解釋器模式將描述怎樣在有了一個簡單的文法后,使用模式設計解釋這些語句。在解釋器模式里面提到的語言是指任何解釋器對象能夠解釋的任何組合。在解釋器模式中需要定義一個代表文法的命令類的等級結構,也就是一系列的組合規則。每一個命令對象都有一個解釋方法,代表對命令對象的解釋。命令對象的等級結構中的對象的任何排列組合都是一個語言。
結構:
編譯原理之編譯器
文言文注釋:一段文言文,將它翻譯成白話文
八:調停者模式(Mediator)
調停者模式:包裝了一系列對象相互作用的方式,使得這些對象不必相互明顯作用。從而使他們可以松散偶合。當某些對象之間的作用發生改變時,不會立即影響其他的一些對象之間的作用。保證這些作用可以彼此獨立的變化。調停者模式將多對多的相互作用轉化為一對多的相互作用。調停者模式將對象的行為和協作抽象化,把對象在小尺度的行為上與其他對象的相互作用分開處理。
結構:
法院和原告,被告的關系
九:責任鏈模式(CHAIN OF RESPONSIBLEITY)
責任鏈模式:執行者的不確定性 在責任鏈模式中,很多對象由每一個對象對其下家的引用而接起來形成一條鏈。請求在這個鏈上傳遞,直到鏈上的某一個對象決定處理此請求。客戶并不知道鏈上的哪一個對象最終處理這個請求,系統可以在不影響客戶端的情況下動態的重新組織鏈和分配責任。處理者有兩個選擇:承擔責任或者把責任推給下家。一個請求可以最終不被任何接收端對象所接受。
結構:
典型的對象結構:
喝酒時通過成語接龍決定誰喝酒(馬到成功-功不可沒-沒完沒了)
十:工廠模式(Factory)
工廠模式:定義一個用于創建對象的接口,讓接口子類通過工廠方法決定實例化哪一個類。
結構:
水果園—〉(葡萄園,蘋果園)--〉(葡萄,蘋果)(各自生產)
十一:抽象工廠模式(Abstract Factory)
抽象工廠模式:提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口,而無需指定它們具體的類。
結構:
女媧造人---〉(陰,陽)--〉(人,獸)----〉(男人,女人,公獸,母獸)(人和獸屬于不同的產品類)
十二:建造模式(Builder)
建造模式:將一個復雜對象的構建與它的表示分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表示.Builder模式是一步一步創建一個復雜的對象,它允許用戶可以只通過指定復雜對象的類型和內容就可以構建它們.用戶不知道內部的具體構建細節.Builder模式是非常類似抽象工廠模式,細微的區別大概只有在反復使用中才能體會到。
將產品的內部表象和產品的生成過程分割開來,從而使一個建造過程生成具有不同的內部表象的產品對象。建造模式使得產品內部表象可以獨立的變化,客戶不必知道產品內部組成的細節。建造模式可以強制實行一種分步驟進行的建造過程。
結構:
交互圖:
汽車制造
十三:合成模式(Composite)
合成模式:將對象以樹形結構組織起來,以達成“部分-整體” 的層次結構,使得客戶端對單個對象和組合對象的使用具有一致性. 合成模式就是一個處理對象的樹結構的模式。合成模式把部分與整體的關系用樹結構表示出來。合成模式使得客戶端把一個個單獨的成分對象和由他們復合而成的合成對象同等看待。
結構:
windows的目錄樹(文件系統)
十四:裝飾模式(DECORATOR)
裝飾模式:裝飾模式以對客戶端透明的方式擴展對象的功能,是繼承關系的一個替代方案,提供比繼承更多的靈活性。動態給一個對象增加功能,這些功能可以再動態的撤消。增加由一些基本功能的排列組合而產生的非常大量的功能。
使用Decorator的理由是:這些功能需要由用戶動態決定加入的方式和時機.Decorator提供了"即插即用"的方法,在運行期間決定何時增加何種功能.
結構:
在visio中文件可以使用背景進行裝飾
變廢為寶
十五:設計模式之Adapter(適配器)
適配器模式:把一個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法一起工作的兩個類能夠一起工作。適配類可以根據參數返還一個合適的實例給客戶端
將兩個不兼容的類糾合在一起使用,屬于結構型模式,需要Adaptee(被適配者)和Adaptor(適配器)兩個身份.
為何使用?
我們經常碰到要將兩個沒有關系的類組合在一起使用,第一解決方案是:修改各自類的接口,但是如果我們沒有源代碼,或者,我們不愿意為了一個應用而修改各自的接口。 怎么辦? 使用Adapter,在這兩種接口之間創建一個混合接口(混血兒).
如何使用?
實現Adapter方式,其實"think in Java"的"類再生"一節中已經提到,有兩種方式:組合(composition)和繼承(inheritance).
結構:
對象結構:
充電器(手機和220V電壓)
jdbc-odbc橋
十六:橋梁模式(Bridge)
橋梁模式:將抽象化與實現化脫耦,使得二者可以獨立的變化。也就是說將他們之間的強關聯變成弱關聯,也就是指在一個軟件系統的抽象化和實現化之間使用組合/聚合關系而不是繼承關系,從而使兩者可以獨立的變化。
結構:
jdbc驅動程序
十七:代理模式(Proxy)
代理模式:代理模式給某一個對象提供一個代理對象,并由代理對象控制對源對象的引用。代理就是一個人或一個機構代表另一個人或者一個機構采取行動。某些情況下,客戶不想或者不能夠直接引用一個對象,代理對象可以在客戶和目標對象直接起到中介的作用。客戶端分辨不出代理主題對象與真實主題對象。代理模式可以并不知道真正的被代理對象,而僅僅持有一個被代理對象的接口,這時候代理對象不能夠創建被代理對象,被代理對象必須有系統的其他角色代為創建并傳入。
結構:
運行時的代理結構:
用代理服務器連接出網
銷售代理(廠商)律師代理(客戶)
foxmail
槍手
十八:享元模式(Flyweight)
享元模式以共享的方式高效的支持大量的細粒度對象。享元模式能做到共享的關鍵是區分內蘊狀態和外蘊狀態。內蘊狀態存儲在享元內部,不會隨環境的改變而有所不同。外蘊狀態是隨環境的改變而改變的。外蘊狀態不能影響內蘊狀態,它們是相互獨立的。將可以共享的狀態和不可以共享的狀態從常規類中區分開來,將不可以共享的狀態從類里剔除出去。客戶端不可以直接創建被共享的對象,而應當使用一個工廠對象負責創建被共享的對象。享元模式大幅度的降低內存中對象的數量。
結構:
共享方法:
字體的26個字母和各自的斜體等
十九:狀態模式(State)
狀態模式:狀態模式允許一個對象在其內部狀態改變的時候改變行為。這個對象看上去象是改變了它的類一樣。狀態模式把所研究的對象的行為包裝在不同的狀態對象里,每一個狀態對象都屬于一個抽象狀態類的一個子類。狀態模式的意圖是讓一個對象在其內部狀態改變的時候,其行為也隨之改變。狀態模式需要對每一個系統可能取得的狀態創立一個狀態類的子類。當系統的狀態變化時,系統便改變所選的子類。