前言:

设计模式是对大家实际工作中写的各种代码进行高层次抽象的总结,其中最出名的当属 Gang of Four (GoF) 的分类了,他们将设计模式分类为 23 种经典的模式,根据用途我们又可以分为三大类,分别为创建型模式、结构型模式和行为型模式。是的,我不善于扯这些有的没的,还是少点废话吧~~~

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有一些重要的设计原则在开篇和大家分享下,这些原则将贯通全文:

面向接口编程,而不是面向实现。这个很重要,也是优雅的、可扩展的代码的第一步,这就不需要多说了吧。

职责单一原则。每个类都应该只有一个单一的功能,并且该功能应该由这个类完全封装起来。

对修改关闭,对扩展开放。对修改关闭是说,我们辛辛苦苦加班写出来的代码,该实现的功能和该修复的 bug 都完成了,别人可不能说改就改;对扩展开放就比较好理解了,也就是说在我们写好的代码基础上,很容易实现扩展。一、设计模式入门:

1.设计模式是人们在面对同类型软件工程设计问题所总结出的一些有用经验。模式不是代码,而是某类问题的通用设计解决方案
2.设计模式的本质目的是使软件工程在维护性、扩展性、变化性、复杂度方面成O(N)
3.OOP是原则,设计模式是具体方法、工具 

首先我们看下各个模式之间的关系图,下面这张图是网上比较典型的一个类图关系:

week java design pattern 随笔 第1张

 

从上面的类图之间可以看出,学习设计模式或者说学懂完全理解所有的设计模式还是挺难的,只能说不断的重复学习,不断的去领悟才是唯一的方法,当然不排除有些人是天才看一篇就学会了,可惜鄙人不是,所以必须不断重复学习来加深自己的理解。个人感觉,单例、工厂、装饰者、观察者、代理模式使用的频率比较高;当然不是说其他模糊就不使用,只是个人的看法而已,o(* ̄︶ ̄*)o。

学习设计模式,首先要学习的就是设计原则,因此我从设计原则来开始第一个节。

(一)、设计原则      

1.单一职责    

2.里氏替换原则 (Liskov Substitution Principle)

3.依赖倒置原则 (Dependence Inversion Principle)

4.接口隔离原则 (Interface Segregation Principle)

week java design pattern 随笔 第2张

5.迪米特法则(最少知道原则) (Demeter Principle)

6.开闭原则(Open Close Principle

我们用一幅图来说明一下

week java design pattern 随笔 第3张

详细请参考:www.cnblogs.com/pony1223/p/7594803.html

(二)、什么是设计模式

设计模式(Design pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问,设计模式于己于他人于系统都是多赢的,设计模式使代码编制真正工程化,设计模式是软件工程的基石,如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题,每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应,每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的核心解决方案,这也是它能被广泛应用的原因。简单说:

模式:在某些场景下,针对某类问题的某种通用的解决方案。

场景:项目所在的环境

问题:约束条件,项目目标等

解决方案:通用、可复用的设计,解决约束达到目标。

(三)、设计模式的三个分类                                                                                                                   

创建型模式:对象实例化的模式,创建型模式用于解耦对象的实例化过程。

结构型模式:把类或对象结合在一起形成一个更大的结构。

行为型模式:类和对象如何交互,及划分责任和算法。

如下图所示:week java design pattern 随笔 第4张

各分类中模式的关键点                                                                                                                             

单例模式:某个类只能有一个实例,提供一个全局的访问点。

简单工厂:一个工厂类根据传入的参量决定创建出那一种产品类的实例。

工厂方法:定义一个创建对象的接口,让子类决定实例化那个类。

抽象工厂:创建相关或依赖对象的家族,而无需明确指定具体类。

建造者模式:封装一个复杂对象的构建过程,并可以按步骤构造。

原型模式:通过复制现有的实例来创建新的实例。

 

适配器模式:将一个类的方法接口转换成客户希望的另外一个接口。

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。

装饰模式:动态的给对象添加新的功能。

代理模式:为其他对象提供一个代理以便控制这个对象的访问。

亨元(蝇量)模式:通过共享技术来有效的支持大量细粒度的对象。

外观模式:对外提供一个统一的方法,来访问子系统中的一群接口。

桥接模式:将抽象部分和它的实现部分分离,使它们都可以独立的变化。

 

模板模式:定义一个算法结构,而将一些步骤延迟到子类实现。

解释器模式: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。

策略模式:定义一系列算法,把他们封装起来,并且使它们可以相互替换。

状态模式:允许一个对象在其对象内部状态改变时改变它的行为。

观察者模式:对象间的一对多的依赖关系。

备忘录模式:在不破坏封装的前提下,保持对象的内部状态。

中介者模式:用一个中介对象来封装一系列的对象交互。

命令模式:将命令请求封装为一个对象,使得可以用不同的请求来进行参数化。

访问者模式:在不改变数据结构的前提下,增加作用于一组对象元素的新功能。

责任链模式:将请求的发送者和接收者解耦,使的多个对象都有处理这个请求的机会。

迭代器模式:一种遍历访问聚合对象中各个元素的方法,不暴露该对象的内部结构。

二、概说23种设计模式 :                                                                                                                                   

1.单例模式                                                                                                                                            

单例模式,它的定义就是确保某一个类只有一个实例,并且提供一个全局访问点。

单例模式具备典型的3个特点:1、只有一个实例。 2、自我实例化。 3、提供全局访问点。

 因此当系统中只需要一个实例对象或者系统中只允许一个公共访问点,除了这个公共访问点外,不能通过其他访问点访问该实例时,可以使用单例模式。

单例模式的主要优点就是节约系统资源、提高了系统效率,同时也能够严格控制客户对它的访问。也许就是因为系统中只有一个实例,这样就导致了单例类的职责过重,违背了“单一职责原则”,同时也没有抽象类,所以扩展起来有一定的困难。其UML结构图非常简单,就只有一个类,如下图:

week java design pattern 随笔 第5张

懒汉式:

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() {}  
  
    /* 1:懒汉式,静态工程方法,创建实例 */  
    public static Singleton getInstance() {  
        if (instance == null) {  
            instance = new Singleton();  
        }  
        return instance;  
    }  
}  

调用:Singleton.getInstance().method();

双重线程检查模式:

public class SingletonInner {  
    private static volatile SingletonInner sInst = null;  // <<< 这里添加了 volatile  
  
    /** 
     * 私有的构造函数 
     */  
    private SingletonInner() {}  
  
    public static SingletonInner getInstance() {  
        SingletonInner inst = sInst;  // <<< 在这里创建临时变量
        if (inst == null) {
            synchronized (SingletonInner.class) {
                inst = sInst;
                if (inst == null) {
                    inst = new SingletonInner();
                    sInst = inst;
                }
            }
        }
        return inst;  // <<< 注意这里返回的是临时变量
    }
  
    protected void method() {  
        System.out.println("SingletonInner");  
    }  
}  

调用:Singleton.getInstance().method(); 

2.工厂方法模式                                                                                                                                     

作为抽象工厂模式的孪生兄弟,工厂方法模式定义了一个创建对象的接口,但由子类决定要实例化的类是哪一个,也就是说工厂方法模式让实例化推迟到子类。

工厂方法模式非常符合“开闭原则”,当需要增加一个新的产品时,我们只需要增加一个具体的产品类和与之对应的具体工厂即可,无须修改原有系统。同时在工厂方法模式中用户只需要知道生产产品的具体工厂即可,无须关系产品的创建过程,甚至连具体的产品类名称都不需要知道。虽然他很好的符合了“开闭原则”,但是由于每新增一个新产品时就需要增加两个类,这样势必会导致系统的复杂度增加。其UML结构图:

week java design pattern 随笔 第6张

 示例代码:

public class Factory{ //getClass 产生Sample 一般可使用动态类装载装入类。
    public static Sample creator(int which){ 
        if (which==1)
            return new SampleA();
        else if (which==2)
            return new SampleB();
    }
}
/抽象产品角色
public interface Moveable {
    void run();
}
//具体产品角色
public class Plane implements Moveable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("plane....");
    }
}
//具体产品角色
public class Broom implements Moveable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("broom.....");
    }
}

//抽象工厂
public abstract class VehicleFactory {
    abstract Moveable create();
}
//具体工厂
public class PlaneFactory extends VehicleFactory{
    public Moveable create() {
        return new Plane();
    }
}
//具体工厂
public class BroomFactory extends VehicleFactory{
    public Moveable create() {
        return new Broom();
    }
}
//测试类
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        VehicleFactory factory = new BroomFactory();
        Moveable m = factory.create();
        m.run();
    }
}

3.抽象工厂模式                                                                                                                                    

所谓抽象工厂模式就是提供一个接口,用于创建相关或者依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类。他允许客户端使用抽象的接口来创建一组相关的产品,而不需要关系实际产出的具体产品是什么。这样一来,客户就可以从具体的产品中被解耦。它的优点是隔离了具体类的生成,使得客户端不需要知道什么被创建了,而缺点就在于新增新的行为会比较麻烦,因为当添加一个新的产品对象时,需要更加需要更改接口及其下所有子类。其UML结构图如下:

 week java design pattern 随笔 第7张

示例代码:

//抽象工厂类
public abstract class AbstractFactory {
    public abstract Vehicle createVehicle();
    public abstract Weapon createWeapon();
    public abstract Food createFood();
}
//具体工厂类,其中Food,Vehicle,Weapon是抽象类,
public class DefaultFactory extends AbstractFactory{
    @Override
    public Food createFood() {
        return new Apple();
    }
    @Override
    public Vehicle createVehicle() {
        return new Car();
    }
    @Override
    public Weapon createWeapon() {
        return new AK47();
    }
}
//测试类
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractFactory f = new DefaultFactory();
        Vehicle v = f.createVehicle();
        v.run();
        Weapon w = f.createWeapon();
        w.shoot();
        Food a = f.createFood();
        a.printName();
    }
}

4.建造者模式                                                                                                                                          

对于建造者模式而已,它主要是将一个复杂对象的构建与表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。适用于那些产品对象的内部结构比较复杂

建造者模式将复杂产品的构建过程封装分解在不同的方法中,使得创建过程非常清晰,能够让我们更加精确的控制复杂产品对象的创建过程,同时它隔离了复杂产品对象的创建和使用,使得相同的创建过程能够创建不同的产品。但是如果某个产品的内部结构过于复杂,将会导致整个系统变得非常庞大,不利于控制,同时若几个产品之间存在较大的差异,则不适用建造者模式,毕竟这个世界上存在相同点大的两个产品并不是很多,所以它的使用范围有限。其UML结构图:

week java design pattern 随笔 第8张

如何使用??

首先假设一个复杂对象是由多个部件组成的,Builder模式是把复杂对象的创建和部件的创建分别开来,分别用Builder类和Director类来表示。

首先,需要一个接口,它定义如何创建复杂对象的各个部件:

public interface Builder {
   //创建部件A  比如创建汽车车轮void buildPartA();
   //创建部件B 比如创建汽车方向盘void buildPartB();
   //创建部件C 比如创建汽车发动机void buildPartC();
   //返回最后组装成品结果 (返回最后装配好的汽车)
   //成品的组装过程不在这里进行,而是转移到下面的Director类中进行.
   //从而实现了解耦过程和部件
    Product getResult();
}

用Director构建最后的复杂对象,而在上面Builder接口中封装的是如何创建一个个部件(复杂对象是由这些部件组成的),也就是说Director的内容是如何将部件最后组装成成品:

public class Director {
    private Builder builder;
    public Director( Builder builder ) {
        this.builder = builder;
   }
   // 将部件partA partB partC最后组成复杂对象
   //这里是将车轮 方向盘和发动机组装成汽车的过程
    public void construct() {
        builder.buildPartA();
        builder.buildPartB();
        builder.buildPartC();
    }
}

Builder的具体实现ConcreteBuilder:

  • 通过具体完成接口Builder来构建或装配产品的部件;
  • 定义并明确它所要创建的是什么具体东西;
  • 提供一个可以重新获取产品的接口。
  • public class ConcreteBuilder implements Builder {
     Part partA, partB, partC;
     public void buildPartA() {
      //这里是具体如何构建
     }
     public void buildPartB() {
      //这里是具体如何构建
     }
     public void buildPartC() {
      //这里是具体如何构建
     }
     public Product getResult() {
      //返回最后组装成品结果
     }
    }

    复杂对象:产品Product:

    public interface Product { }

    复杂对象的部件:

    public interface Part { }

    我们看看如何调用Builder模式:

    ConcreteBuilder builder = new ConcreteBuilder(); Director director = new Director( builder ); director.construct(); Product product = builder.getResult();

5.观察者模式

基本概念:观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一主题对象。这个主题对象在状态发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。观察者模式又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式。

UML结构图:

week java design pattern 随笔 第9张

如何使用??

例如:老师有电话号码,学生需要知道老师的电话号码以便于在合适的时候拨打,在这样的组合中,老师就是一个被观察者(Subject),学生就是需要知道信息的观察者,当老师的电话号码发生改变时,学生得到通知,并更新相应的电话记录。

先创建一个Subject类:
/**  
 * Subject(目标,Subject):    
 * 目标知道它的观察者。可以有任意多个观察者观察同一个目标。  
 * 提供注册和删除观察者对象的接口。  
 */  
public interface Subject {  
    public void attach(Observer mObserver);  
    public void detach(Observer mObserver);        
    public void notice();  
} 

 

创建Observer类:

/**  
 * Observer(观察者,Observer):  
 * 为那些在目标发生改变时需要获得通知的对象定义一个更新接口。   
 */  
public interface Observer {  
    public void update();  
}  

 

创建ConcreteSubject类:

/**  
 * ConcreteSubject(具体目标,Teacher)  
 * 将有关状态存入各ConcreteObserve对象。  
 * 当他的状态发生改变时,向他的各个观察者发出通知。   
 */  
public class Teacher implements Subject{  
     
    private String phone;  
    private Vector students;  
    
    public Teacher(){  
        phone = "";  
        students = new Vector();  
    }  
  
    @Override  
    public void attach(Observer mObserver) {  
        students.add(mObserver);  
    }  
  
    @Override  
    public void detach(Observer mObserver) {  
        students.remove(mObserver);  
    }  
  
    @Override  
    public void notice() {  
        for(int i=0;i<students.size();i++){  
            ((Observer)students.get(i)).update();  
        }  
    }  
  
    public String getPhone() {  
        return phone;  
    }  
  
    public void setPhone(String phone) {  
        this.phone = phone;  
        notice();  
    }  
}

 

创建ConcreteObserver类:

/**  
 * ConcreteObserver(具体观察者, Student):  
 * 维护一个指向ConcreteSubject对象的引用。  
 * 存储有关状态,这些状态应与目标的状态保持一致。  
 * 实现Observer的更新接口以使自身状态与目标的状态保持一致。  
 */  
public class Student implements Observer{  
  
    private String name;  
    private String phone;  
    private Teacher mTeacher;  
      
    public Student(String name,Teacher t){  
       this.name = name;  
       mTeacher = t;  
    }  
      
    public void show(){  
       System.out.println("Name:"+name+"\nTeacher'sphone:" + phone);  
    }  
      
    @Override  
    public void update() {  
        phone = mTeacher.getPhone();  
    }  
}  

 

客户端测试:

 /**  
 * 观察者(Observer)模式测试类   
 */  
public class ObserverClient {  
    public static void main(String[] args) {  
       Vector students = new Vector();  
       Teacher t = new Teacher();  
       for(int i= 0;i<10;i++){  
           Student st = new Student("Andy.Chen"+i,t);  
           students.add(st);  
           t.attach(st);  
       }  
         
       System.out.println("Welcome to Andy.Chen Blog!" +"\n"   
                   +"Observer Patterns." +"\n"  
                   +"-------------------------------");  
         
       t.setPhone("12345678");  
       for(int i=0;i<3;i++)  
           ((Student)students.get(i)).show();  
         
       t.setPhone("87654321");  
       for(int i=0;i<3;i++)  
           ((Student)students.get(i)).show();  
    }  
} 

 

程序运行结果如下:

Welcome to Andy.Chen Blog!  
Observer Patterns.  
-------------------------------  
Name:Andy.Chen0  
Teacher'sphone:12345678  
Name:Andy.Chen1  
Teacher'sphone:12345678  
Name:Andy.Chen2  
Teacher'sphone:12345678  
Name:Andy.Chen0  
Teacher'sphone:87654321  
Name:Andy.Chen1  
Teacher'sphone:87654321  
Name:Andy.Chen2  
Teacher'sphone:87654321  

6、适配器(Adapter)模式

基本概念:适配器模式把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口,从而使原本因接口不匹配而无法在一起工作的两个类能够在一起工作

适配器模式的用途

用电器做例子,笔记本电脑的插头一般都是三相的,即除了阳极、阴极外,还有一个地极。而有些地方的电源插座却只有两极,没有地极。电源插座与笔记本电脑的电源插头不匹配使得笔记本电脑无法使用。这时候一个三相到两相的转换器(适配器)就能解决此问题,而这正像是本模式所做的事情。

适配器模式的结构
适配器模式有类的适配器模式对象的适配器模式两种不同的形式。

week java design pattern 随笔 第10张

 

 

 

示例代码:

public interface Target {
    /**
     * 这是源类Adaptee也有的方法
     */
    public void sampleOperation1(); 
    /**
     * 这是源类Adapteee没有的方法
     */
    public void sampleOperation2(); 
}

 

上面给出的是目标角色的源代码,这个角色是以一个Java接口的形式实现的。可以看出,这个接口声明了两个方法:sampleOperation1()和sampleOperation2()。而源角色Adaptee是一个具体类,它有一个sampleOperation1()方法,但是没有sampleOperation2()方法。

public class Adaptee {
    public void sampleOperation1(){}
}

 

适配器角色Adapter扩展了Adaptee,同时又实现了目标(Target)接口。由于Adaptee没有提供sampleOperation2()方法,而目标接口又要求这个方法,因此适配器角色Adapter实现了这个方法。

public class Adapter extends Adaptee implements Target {
    /**
     * 由于源类Adaptee没有方法sampleOperation2()
     * 因此适配器补充上这个方法
     */
    @Override
    public void sampleOperation2() {
        //写相关的代码
    }
}

 

对象适配器模式:

 week java design pattern 随笔 第11张

 

 

从上图可以看出,Adaptee类并没有sampleOperation2()方法,而客户端则期待这个方法。为使客户端能够使用Adaptee类,需要提供一个包装(Wrapper)类Adapter。这个包装类包装了一个Adaptee的实例,从而此包装类能够把Adaptee的API与Target类的API衔接起来。Adapter与Adaptee是委派关系,这决定了适配器模式是对象的。

示例代码:

public interface Target {
    /**
     * 这是源类Adaptee也有的方法
     */
    public void sampleOperation1(); 
    /**
     * 这是源类Adapteee没有的方法
     */
    public void sampleOperation2(); 
}

public class Adaptee {
    public void sampleOperation1(){}
}

适配器类:

public class Adapter {
    private Adaptee adaptee;
    public Adapter(Adaptee adaptee){
        this.adaptee = adaptee;
    }
    /**
     * 源类Adaptee有方法sampleOperation1
     * 因此适配器类直接委派即可
     */
    public void sampleOperation1(){
        this.adaptee.sampleOperation1();
    }
    /**
     * 源类Adaptee没有方法sampleOperation2
     * 因此由适配器类需要补充此方法
     */
    public void sampleOperation2(){
        //写相关的代码
    }
}

 

类适配器和对象适配器的权衡

  • 类适配器使用对象继承的方式,是静态的定义方式;而对象适配器使用对象组合的方式,是动态组合的方式。
  • 对于类适配器由于适配器直接继承了Adaptee,使得适配器不能和Adaptee的子类一起工作,因为继承是静态的关系,当适配器继承了Adaptee后,就不可能再去处理  Adaptee的子类了。

  • 对于对象适配器一个适配器可以把多种不同的源适配到同一个目标。换言之,同一个适配器可以把源类和它的子类都适配到目标接口。因为对象适配器采用的是对象组合的关系,只要对象类型正确,是不是子类都无所谓。

  • 对于类适配器适配器可以重定义Adaptee的部分行为,相当于子类覆盖父类的部分实现方法。

  • 对于对象适配器要重定义Adaptee的行为比较困难,这种情况下,需要定义Adaptee的子类来实现重定义,然后让适配器组合子类。虽然重定义Adaptee的行为比较困难,但是想要增加一些新的行为则方便的很,而且新增加的行为可同时适用于所有的源。

  • 对于类适配器,仅仅引入了一个对象,并不需要额外的引用来间接得到Adaptee。

  • 对于对象适配器,需要额外的引用来间接得到Adaptee。

建议尽量使用对象适配器的实现方式,多用合成或聚合、少用继承。当然,具体问题具体分析,根据需要来选用实现方式,最适合的才是最好的。

适配器模式的优点

  • 更好的复用性:系统需要使用现有的类,而此类的接口不符合系统的需要。那么通过适配器模式就可以让这些功能得到更好的复用。

  • 更好的扩展性:在实现适配器功能的时候,可以调用自己开发的功能,从而自然地扩展系统的功能。

适配器模式的缺点

  过多的使用适配器,会让系统非常零乱,不易整体进行把握。比如,明明看到调用的是A接口,其实内部被适配成了B接口的实现,一个系统如果太多出现这种情况,无异于一场灾难。因此如果不是很有必要,可以不使用适配器,而是直接对系统进行重构。

7、代理模式

基本概念:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。也可以说,在出发点到目的地之间有一道中间层,意为代理。

为什么要使用

  • 授权机制不同级别的用户对同一对象拥有不同的访问权利,如在论坛系统中,就使用Proxy进行授权机制控制,访问论坛有两种人:注册用户和游客(未注册用户),论坛就通过类似ForumProxy这样的代理来控制这两种用户对论坛的访问权限。

  • 某个客户端不能直接操作到某个对象,但又必须和那个对象有所互动。

举例两个具体情况:

  • 如果那个对象是一个是很大的图片,需要花费很长时间才能显示出来,那么当这个图片包含在文档中时,使用编辑器或浏览器打开这个文档,打开文档必须很迅速,不能等待大图片处理完成,这时需要做个图片Proxy来代替真正的图片。
  • 如果那个对象在Internet的某个远端服务器上,直接操作这个对象因为网络速度原因可能比较慢,那我们可以先用Proxy来代替那个对象。

总之原则是,对于开销很大的对象,只有在使用它时才创建,这个原则可以为我们节省很多宝贵的Java内存。所以,有些人认为Java耗费资源内存,我以为这和程序编制思路也有一定的关系。

如何使用??

以论坛系统为例,访问论坛系统的用户有多种类型:注册普通用户、论坛管理者、系统管理者、游客。注册普通用户才能发言,论坛管理者可以管理他被授权的论坛,系统管理者可以管理所有事务等,这些权限划分和管理是使用Proxy完成的。
在Forum中陈列了有关论坛操作的主要行为,如论坛名称,论坛描述的获取和修改,帖子发表删除编辑等,在ForumPermissions中定义了各种级别权限的用户:

public class ForumPermissions implements Cacheable {
    /**
    * Permission to read object.
    */
    public static final int READ = 0;

    /**
    * Permission to administer the entire sytem.
    */
    public static final int SYSTEM_ADMIN = 1;

    /**
    * Permission to administer a particular forum.
    */
    public static final int FORUM_ADMIN = 2;

    /**
    * Permission to administer a particular user.
    */
    public static final int USER_ADMIN = 3;

    /**
    * Permission to administer a particular group.
    */
    public static final int GROUP_ADMIN = 4;

    /**
    * Permission to moderate threads.
    */
    public static final int MODERATE_THREADS = 5;

    /**
    * Permission to create a new thread.
    */
    public static final int CREATE_THREAD = 6;

    /**
    * Permission to create a new message.
    */
    public static final int CREATE_MESSAGE = 7;

    /**
    * Permission to moderate messages.
    */
    public static final int MODERATE_MESSAGES = 8;
  
    public boolean isSystemOrForumAdmin() {
        return (values[FORUM_ADMIN] || values[SYSTEM_ADMIN]);
    }

//相关操作代码
}

 

因此,Forum中各种操作权限是和ForumPermissions定义的用户级别有关系的,作为接口Forum的实现:ForumProxy正是将这种对应关系联系起来。比如,修改Forum的名称,只有论坛管理者或系统管理者可以修改,代码如下:

public class ForumProxy implements Forum {
    private ForumPermissions permissions;
    private Forum forum;
    this.authorization = authorization;

    public ForumProxy(Forum forum, Authorization authorization,ForumPermissions permissions){
        this.forum = forum;
        this.authorization = authorization;
        this.permissions = permissions;
    }
    .....
    public void setName(String name) throws UnauthorizedException,
        ForumAlreadyExistsException{
        //只有是系统或论坛管理者才可以修改名称
      if (permissions.isSystemOrForumAdmin()) {
        forum.setName(name);
      }
    else {
    throw new UnauthorizedException();
    }
    }
    ...

} 

 

而DbForum才是接口Forum的真正实现,以修改论坛名称为例:

public class DbForum implements Forum, Cacheable {
    ...
    public void setName(String name) throws ForumAlreadyExistsException {
  ....
        this.name = name;
       //这里真正将新名称保存到数据库中
       saveToDb();
  ....
    }
    ...
}

 

凡是涉及到对论坛名称修改这一事件,其他程序都首先得和ForumProxy打交道,由ForumProxy决定是否有权限做某一样事情,ForumProxy是个名副其实的"网关","安全代理系统"。
在平时应用中,无可避免总要涉及到系统的授权或安全体系,不管你有无意识的使用Proxy,实际你已经在使用Proxy了。

流程图

week java design pattern 随笔 第12张

8、装饰模式

基本概念:装饰模式(Decorator),动态地给一个对象添加一些额外的职责,就增加功能来说,装饰模式比生成子类更为灵活。

UML结构图:

week java design pattern 随笔 第13张

上图是Decorator 模式的结构图,让我们可以进行更方便的描述:

  • Component是定义一个对象接口,可以给这些对象动态地添加职责。

  • ConcreteComponent是定义了一个具体的对象,也可以给这个对象添加一些职责。

Decorator是装饰抽象类,继承了Component,从外类来扩展Component类的功能,但对于Component来说,是无需知道Decorator存在的。ConcreteDecorator就是具体的装饰对象,起到给Component添加职责的功能。

如何使用??

假设情景:某人装扮自己形象,穿衣服,裤子,鞋子,戴帽子等来把自己给包装起来,需要把所需的功能按正确的顺序串联起来进行控制,我们应该如何设计才能做到呢?如下,先看下代码结构图:

先创建一个接口类:Component.java

public interface Component { void show(); }

创建一个具体的 ConcreteComponent 来实现 Component 接口:Person.java

public class Person implements Component{
    private String name;
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Person(String name){
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("装扮的" + name);
    }
}

 

创建装饰类 Decorator 实现 Component 接口

public class Decorator implements Component{
    private Component mComponent;
    public void decoratorObj(Component component){
        mComponent = component;
    }

    @Override
    public void show() {
        if(mComponent != null){
            mComponent.show();
        }
    }
}

 

分别创建具体的装饰类:Jeans.java , Pelisse.java, Sandal.java ...等等,分别继承 Decorator.java 类

/** 牛仔裤 */
public class Jeans extends Decorator {
    @Override
    public void show(){
        System.out.println("穿牛仔裤");
        super.show();
    }
    
}

 

客户端测试类

/**
 * 装饰模式测试客户端
 */
public class DecoratorClient {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Welcome to Andy.Chen Blog!" +"\n" 
                   +"Decorator Patterns." +"\n");
        
        Person mPerson = new Person("Andy");
        
        Sandal mSandal = new Sandal();
        Jeans mJeans = new Jeans();
        TShirt mShirt = new TShirt();
        
        mShirt.decoratorObj(mPerson);
        mJeans.decoratorObj(mShirt);
        mSandal.decoratorObj(mJeans);
        mSandal.show(); 
    }
}

 

 

测试结果

Welcome to Andy.Chen Blog!
Decorator Patterns.
  
穿凉鞋
穿牛仔裤
穿T-Shirt
装扮的Andy

总结

Decorator模式有以下的优缺点:

  • 比静态继承更灵活与对象的静态继承相比,Decorator模式提供了更加灵活的向对象添加职责的方式,可以使用添加和分离的方法,用装饰在运行时刻增加和删除职责。使用继承机制增加职责需要创建一个新的子类,如果需要为原来所有的子类都添加功能的话,每个子类都需要重写,增加系统的复杂度,此外可以为一个特定的Component类提供多个Decorator,这种混合匹配是适用继承很难做到的。

  • 避免在层次结构高层的类有太多的特征,Decorator模式提供了一种“即用即付”的方法来添加职责,他并不试图在一个复杂的可订制的类中支持所有可预见的特征,相反可以定义一个简单的类,并且用Decorator类给他逐渐的添加功能,从简单的部件组合出复杂的功能。
  • Decorator 与它的Component不一样Decorator是一个透明的包装,如果我们从对象标识的观点出发,一个被装饰了的组件与这个组件是有差别的,因此使用装饰时不应该以来对象标识。

  • 产生许多小对象,采用Decorator模式进行系统设计往往会产生许多看上去类似的小对象,这些对象仅仅在他们相互连接的方式上有所不同。

 

参考地址:

1,http://www.cnblogs.com/forlina/archive/2011/06/21/2086114.html

2,http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/04/13/2442795.html

3,http://blog.csdn.net/cjjky/article/details/7478788

4,http://blog.csdn.net/cjjky/article/details/7384951

5,http://blog.csdn.net/cjjky/article/details/7327200

6,https://www.cnblogs.com/pony1223/p/7608955.html

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