Java设计模式

设计模式的优点:

• 1 设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、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。
• 2　设计模式不但描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，并且提供了问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。
• 3设计模式使代码编制真正工程化。

设计模式的六大原则:

• 1、开闭原则（Open Close Principle）
  开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。

• 2、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）
  里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。—— From Baidu 百科

• 3、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）
  这个是开闭原则的基础，具体内容：真对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

• 4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle）
  这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这儿我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。

• 5、迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）
  为什么叫最少知道原则，就是说：一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

• 6、合成复用原则（Composite Reuse Principle）
  原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

设计模式的分类:

• 创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
• 结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
• 行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
• 并发型模式和线程池模式

设计模式之间的关系:

各种设计模式的实例讲解:

• 建造者模式

介绍：建造者或构建者（Builder）设计模式（又叫生成器设计模式）：当一个类的内部数据过于复杂的时候，要创建的话可能就需要了解这个类的内部结构，这个时候就想啊用什么办法可以增加代码可读性,让类里面的数据清晰的展现在开发者的面前，按部就班的将类需要的东西设置进来. "猪脚"登场--Builder模式，Builder模式就可以将一个类的构建和表示进行分离。

↓↓~捉到了一只Demo↓↓

public class Dog{
 private int id;
 private String name;
 private String gender;
 private String age;
 private String color;

 // 构造器尽量缩小范围
 private Dog() {
 }

 public int getId() {
     return id;
 }

 public String getName() {
     return name;
 }

 public String getGender() {
     return gender;
 }

 public String getColor() {
     return color;
 }

 public String getAge() {
     return age;
 }

 /**
  * Student的创建完全依靠Student.Builder(静态内部类)，使用一种方法链的方式来创建
  *
  */
 public static class Builder {

     private Dog target;

     public Builder() {
         target = new Dog();
     }

     public Builder address(int id) {
         target.id = id;
         return this;
     }

     public Builder name(String name) {
         target.name = name;
         return this;
     }

     public Builder age(String age) {
         target.age = age;
         return this;
     }

     public Builder gender(String gender) {
         target.gender = gender;
         return this;
     }

     public Builder color(String color) {
         target.color= color;
         return this;
     }

     public Dog build() {
         return new Dog (target);
     }
    }
 }

Dog并不是直接new出来的，对其构造器进行了处理使其可访问范围尽可能的小，只让它通过Dog.Builder来构建自己，在Dog.Builder中提供了一种类set的方法链的方式来设置值，然后在最后的build()方法的时候会返回一个Dog对象，现在要创建一个Dog对象，代码如下：

Dog s=new Dog.Builder().name("高飞").age("126").gender("公").color("黄色").build();

• 对比一下进行一个优劣性分析：
  普通的实体类创建：优点是比较简单，开发效率高，缺点是如果参数很多的话，设置起来会比较混乱。
  Builder模式：优点是可以将构造器的setter方法名取成类似注释的方式，这样我们可以很清晰的知道刚才究竟设置的什么值，可读性较高，缺点是比较冗长。
• 总结：初步的理解Builder模式解决了要设置的参数过多不好管理的问题。

• 观察者模式

介绍：从现实中找一个例子来理解观察者模式：老师给学生布置作业，所有的学生都是观察者，老师是被观察者（在设计模式中称之为主题），当老师说今天的作业是balabala....，教室里的所有学生就会自动更新老师发布的信息，不需要老师去挨个去告诉学生，今天的作业。　　在java.util包中已经包含有基本的Observer接口和Observable抽象类，相当于观察者和被观察者的抽象类（所有的具体的观察者和被观察者都要继承对应的抽象类）。但是为了更好的理解观察者模式，下面我会自己定义接口来实现观察者模式。

↓↓~捉到了一只Demo↓↓

（~。。~）定义被观察者的接口，我叫它Subject（主题接口）：
interface Subject {
     //添加观察者
     void addObserver(Observer obj);
     //移除观察者
     void deleteObserver(Observer obj);
     //当主题方法改变时,这个方法被调用,通知所有的观察者
     void notifyObserver();
}



（~。。~）一个实现Subject接口的类
public class TeacherSubject implements Subject {
    //用来存放和记录观察者（比较重要的一点，这个list里面用来保存所有注册主题的观察者）
    private List observers=new ArrayList();
    //记录状态的字符串
    private String info;
    
    @Override
    public void addObserver(Observer obj) {
        observers.add(obj);
    }

    @Override
    public void deleteObserver(Observer obj) {
        int i = observers.indexOf(obj);
        if(i>=0){
            observers.remove(obj);
        }
    }

    @Override
    public void notifyObserver() {
        for(int i=0;i

由于java.util包中已经Observer接口和Observable抽象类，所以直接用就可以了。（如果想看怎么实现的，可以直接看源码）

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(~。。~)老师类
import java.util.Observable;
public class Teacher extends Observable {
        //布置作业的状态信息字符串
    private String info;
    public void setHomework(String info) {

        this.info=info;
        System.out.println("布置的作业是"+info);

        setChanged();
        notifyObservers();
    }
    public String getInfo() {
        return info;
    }
}


（~。。~）学生类
import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class Student implements Observer{

    private Observable ob;
    private String name;

    public Student(String name,Observable ob) {
        this.ob = ob;
        this.name=name;
        ob.addObserver(this);
    }

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        Teacher t=(Teacher)o;
        System.out.println(name+"得到作业信息:"+t.getInfo());
        
    }

}

• 单例模式
  懒汉模式与饿汉模式

• 工厂模式

工厂模式

抽象工厂模式

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