初探Java设计模式4：一文带你掌握JDK中的设计模式

时间 2019-11-07

标签初探 java 设计模式一文掌握 jdk 栏目 Java 繁體版

原文原文链接

本系列文章将整理到我在GitHub上的《Java面试指南》仓库，更多精彩内容请到个人仓库里查看html

https://github.com/h2pl/Java-Tutorial前端

喜欢的话麻烦点下Star、fork哈java

文章也将发表在个人我的博客，阅读体验更佳：node

www.how2playlife.compython

本文是微信公众号【Java技术江湖】的《夯实Java基础系列博文》其中一篇，本文部份内容来源于网络，为了把本文主题讲得清晰透彻，也整合了不少我认为不错的技术博客内容，引用其中了一些比较好的博客文章，若有侵权，请联系做者。该系列博文会告诉你如何从入门到进阶，一步步地学习Java基础知识，并上手进行实战，接着了解每一个Java知识点背后的实现原理，更完整地了解整个Java技术体系，造成本身的知识框架。为了更好地总结和检验你的学习成果，本系列文章也会提供每一个知识点对应的面试题以及参考答案。git

若是对本系列文章有什么建议，或者是有什么疑问的话，也能够关注公众号【Java技术江湖】联系做者，欢迎你参与本系列博文的创做和修订程序员

本文主要是概括了JDK中所包含的设计模式，包括做用和其设计类图。首先来个总结，具体的某个模式能够一个一个慢慢写，但愿能对研究JDK和设计模式有所帮助。github

设计模式是什么

（1）反复出现问题的解决方案（2）加强软件的灵活性（3）适应软件不断变化面试

学习JDK中设计模式的好处

（1）借鉴优秀代码的设计，有助于提升代码设计能力（2）JDK的设计中体现了大多数设计模式，是学习设计模式的较好的方式（3）能够更加深刻的了解JDK算法

类间关系

继承、委托、依赖、聚合、组合

介绍方式

（1）做用：概括某设计模式的基本要点（2）JDK中体现：某设计模式在JDK中是怎样体现出来的（3）类图：某设计模式在JDK中所对应的类图

经典设计模式在JDK中的体现

1.Singleton（单例） 做用：保证类只有一个实例；提供一个全局访问点JDK中体现：（1）Runtime（2）NumberFormat类图：

静态工厂

做用：（1）代替构造函数建立对象（2）方法名比构造函数清晰JDK中体现：（1）Integer.valueOf（2）Class.forName类图：

工厂方法

做用：子类决定哪个类实例化
    JDK中体现：Collection.iterator方法
类图：
![](http://hi.csdn.net/attachment/201101/3/0_129405877799Eh.gif)复制代码

建造者模式

做用：（1）将构造逻辑提到单独的类中（2）分离类的构造逻辑和表现JDK中体现：DocumentBuilder(org.w3c.dom)类图：

原型模型

做用：（1）复制对象（2）浅复制、深复制JDK中体现：Object.clone；Cloneable类图：

适配器模式

做用：使不兼容的接口相容JDK中体现：（1）java.io.InputStreamReader(InputStream)（2）java.io.OutputStreamWriter(OutputStream)类图：

桥接模式

做用：将抽象部分与其实现部分分离，使它们均可以独立地变化JDK中体现：java.util.logging中的Handler和Formatter类图：

组合模式

做用：一致地对待组合对象和独立对象
        JDK中体现：
        （1）org.w3c.dom
        （2）javax.swing.JComponent#add(Component)
类图：
![](http://hi.csdn.net/attachment/201101/3/0_12940591438tt5.gif)复制代码

装饰者模式

做用：为类添加新的功能；防止类继承带来的爆炸式增加
    JDK中体现：
    （1）java.io包
    （2）java.util.Collections#synchronizedList(List)
类图：
![](http://hi.csdn.net/attachment/201101/3/0_1294059189Z6z9.gif)复制代码

外观模式

做用：（1）封装一组交互类，一致地对外提供接口（2）封装子系统，简化子系统调用JDK中体现：java.util.logging包

类图：

享元模式

做用：共享对象，节省内存
    JDK中体现：
    （1）Integer.valueOf(int i)；Character.valueOf(char c)
    （2）String常量池
类图：
**![](http://hi.csdn.net/attachment/201101/3/0_1294059313R7gf.gif)
### 代理模式复制代码

做用：
    （1）透明调用被代理对象，无须知道复杂实现细节
    （2）增长被代理类的功能
    JDK中体现：动态代理；RMI
类图：
**![](http://hi.csdn.net/attachment/201101/3/0_1294059364KAKJ.gif)
### 迭代器模式复制代码

做用：将集合的迭代和集合自己分离
    JDK中体现：Iterator、Enumeration接口复制代码

类图：

观察者模式

做用：通知对象状态改变JDK中体现：（1）java.util.Observer,Observable（2）Swing中的Listener类图：**![](http://hi.csdn.net/attachment/201101/3/0_12940594862KCk.gif)

模板方法模式

做用：定义算法的结构，子类只实现不一样的部分
    JDK中体现：ThreadPoolExecutor.Worker
类图：
![](http://hi.csdn.net/attachment/201101/3/0_129405958555W9.gif)
### 策略模式复制代码

做用：提供不一样的算法
    JDK中的体现：ThreadPoolExecutor中的四种拒绝策略
类图：
![](http://hi.csdn.net/attachment/201101/3/0_1294059635WZ13.gif)复制代码

责任链模式

做用：请求会被链上的对象处理，可是客户端不知道请求会被哪些对象处理JDK中体现：（1）java.util.logging.Logger会将log委托给parent logger（2）ClassLoader的委托模型类图：

命令模式

做用：
    （1）封装操做，使接口一致
    （2）将调用者和接收者在空间和时间上解耦合
    JDK中体现：Runnable；Callable；ThreadPoolExecutor复制代码

类图：

状态模式

做用：将主对象和其状态分离，状态对象负责主对象的状态转换，使主对象类功能减轻
    JDK中体现：未发现
类图：
![](http://hi.csdn.net/attachment/201101/3/0_1294059912fL5S.gif) 
复制代码

6、参考文献

1. Design Pattern（GoF）

2. Software Architecture Design Patterns in Java

3. JDK 5 Documentation

4. http://stackoverflow.com/questions/1673841/examples-of-gof-design-patterns

5. http://java.csdn.net/a/20101129/282644.html**

本系列文章将整理到我在GitHub上的《Java面试指南》仓库，更多精彩内容请到个人仓库里查看

https://github.com/h2pl/Java-Tutorial

喜欢的话麻烦点下Star、fork哈

文章也将发表在个人我的博客，阅读体验更佳：

www.how2playlife.com

结构型模式

前面建立型模式介绍了建立对象的一些设计模式，这节介绍的结构型模式旨在经过改变代码结构来达到解耦的目的，使得咱们的代码容易维护和扩展。

代理模式

第一个要介绍的代理模式是最常使用的模式之一了，用一个代理来隐藏具体实现类的实现细节，一般还用于在真实的实现的先后添加一部分逻辑。

既然说是代理，那就要对客户端隐藏真实实现，由代理来负责客户端的全部请求。固然，代理只是个代理，它不会完成实际的业务逻辑，而是一层皮而已，可是对于客户端来讲，它必须表现得就是客户端须要的真实实现。

理解代理这个词，这个模式其实就简单了。

public interface FoodService {
    Food makeChicken();
    Food makeNoodle();
}

public class FoodServiceImpl implements FoodService {
    public Food makeChicken() {
          Food f = new Chicken()
        f.setChicken("1kg");
          f.setSpicy("1g");
          f.setSalt("3g");
        return f;
    }
    public Food makeNoodle() {
        Food f = new Noodle();
        f.setNoodle("500g");
        f.setSalt("5g");
        return f;
    }
}

// 代理要表现得“就像是”真实实现类，因此须要实现 FoodService
public class FoodServiceProxy implements FoodService {

    // 内部必定要有一个真实的实现类，固然也能够经过构造方法注入
    private FoodService foodService = new FoodServiceImpl();

    public Food makeChicken() {
        System.out.println("咱们立刻要开始制做鸡肉了");

        // 若是咱们定义这句为核心代码的话，那么，核心代码是真实实现类作的，
        // 代理只是在核心代码先后作些“无足轻重”的事情
        Food food = foodService.makeChicken();

        System.out.println("鸡肉制做完成啦，加点胡椒粉"); // 加强
          food.addCondiment("pepper");

        return food;
    }
    public Food makeNoodle() {
        System.out.println("准备制做拉面~");
        Food food = foodService.makeNoodle();
        System.out.println("制做完成啦")
        return food;
    }
}
复制代码

客户端调用，注意，咱们要用代理来实例化接口：

// 这里用代理类来实例化
FoodService foodService = new FoodServiceProxy();
foodService.makeChicken();
复制代码

咱们发现没有，代理模式说白了就是作 “方法包装” 或作 “方法加强”。在面向切面编程中，算了仍是不要吹捧这个名词了，在 AOP 中，其实就是动态代理的过程。好比 Spring 中，咱们本身不定义代理类，可是 Spring 会帮咱们动态来定义代理，而后把咱们定义在 @Before、@After、@Around 中的代码逻辑动态添加到代理中。

说到动态代理，又能够展开说 …… Spring 中实现动态代理有两种，一种是若是咱们的类定义了接口，如 UserService 接口和 UserServiceImpl 实现，那么采用 JDK 的动态代理，感兴趣的读者能够去看看 java.lang.reflect.Proxy 类的源码；另外一种是咱们本身没有定义接口的，Spring 会采用 CGLIB 进行动态代理，它是一个 jar 包，性能还不错。

适配器模式

说完代理模式，说适配器模式，是由于它们很类似，这里能够作个比较。

适配器模式作的就是，有一个接口须要实现，可是咱们现成的对象都不知足，须要加一层适配器来进行适配。

适配器模式整体来讲分三种：默认适配器模式、对象适配器模式、类适配器模式。先不急着分清楚这几个，先看看例子再说。

默认适配器模式

首先，咱们先看看最简单的适配器模式默认适配器模式(Default Adapter)是怎么样的。

咱们用 Appache commons-io 包中的 FileAlterationListener 作例子，此接口定义了不少的方法，用于对文件或文件夹进行监控，一旦发生了对应的操做，就会触发相应的方法。

public interface FileAlterationListener {
    void onStart(final FileAlterationObserver observer);
    void onDirectoryCreate(final File directory);
    void onDirectoryChange(final File directory);
    void onDirectoryDelete(final File directory);
    void onFileCreate(final File file);
    void onFileChange(final File file);
    void onFileDelete(final File file);
    void onStop(final FileAlterationObserver observer);
}
复制代码

此接口的一大问题是抽象方法太多了，若是咱们要用这个接口，意味着咱们要实现每个抽象方法，若是咱们只是想要监控文件夹中的文件建立和文件删除事件，但是咱们仍是不得不实现全部的方法，很明显，这不是咱们想要的。

因此，咱们须要下面的一个适配器，它用于实现上面的接口，可是全部的方法都是空方法，这样，咱们就能够转而定义本身的类来继承下面这个类便可。

public class FileAlterationListenerAdaptor implements FileAlterationListener {

    public void onStart(final FileAlterationObserver observer) {
    }

    public void onDirectoryCreate(final File directory) {
    }

    public void onDirectoryChange(final File directory) {
    }

    public void onDirectoryDelete(final File directory) {
    }

    public void onFileCreate(final File file) {
    }

    public void onFileChange(final File file) {
    }

    public void onFileDelete(final File file) {
    }

    public void onStop(final FileAlterationObserver observer) {
    }
}
复制代码

好比咱们能够定义如下类，咱们仅仅须要实现咱们想实现的方法就能够了：

public class FileMonitor extends FileAlterationListenerAdaptor {
    public void onFileCreate(final File file) {
        // 文件建立
        doSomething();
    }

    public void onFileDelete(final File file) {
        // 文件删除
        doSomething();
    }
}
复制代码

固然，上面说的只是适配器模式的其中一种，也是最简单的一种，无需多言。下面，再介绍“正统的”适配器模式。

对象适配器模式

来看一个《Head First 设计模式》中的一个例子，我稍微修改了一下，看看怎么将鸡适配成鸭，这样鸡也能当鸭来用。由于，如今鸭这个接口，咱们没有合适的实现类能够用，因此须要适配器。

public interface Duck {
    public void quack(); // 鸭的呱呱叫
      public void fly(); // 飞
}

public interface Cock {
    public void gobble(); // 鸡的咕咕叫
      public void fly(); // 飞
}

public class WildCock implements Cock {
    public void gobble() {
        System.out.println("咕咕叫");
    }
      public void fly() {
        System.out.println("鸡也会飞哦");
    }
}
复制代码

鸭接口有 fly() 和 quare() 两个方法，鸡 Cock 若是要冒充鸭，fly() 方法是现成的，可是鸡不会鸭的呱呱叫，没有 quack() 方法。这个时候就须要适配了：

// 毫无疑问，首先，这个适配器确定须要 implements Duck，这样才能当作鸭来用
public class CockAdapter implements Duck {

    Cock cock;
    // 构造方法中须要一个鸡的实例，此类就是将这只鸡适配成鸭来用
      public CockAdapter(Cock cock) {
        this.cock = cock;
    }

    // 实现鸭的呱呱叫方法
      @Override
      public void quack() {
        // 内部实际上是一只鸡的咕咕叫
        cock.gobble();
    }

      @Override
      public void fly() {
        cock.fly();
    }
}
复制代码

客户端调用很简单了：

public static void main(String[] args) {
    // 有一只野鸡
      Cock wildCock = new WildCock();
      // 成功将野鸡适配成鸭
      Duck duck = new CockAdapter(wildCock);
      ...
}
复制代码

到这里，你们也就知道了适配器模式是怎么回事了。无非是咱们须要一只鸭，可是咱们只有一只鸡，这个时候就须要定义一个适配器，由这个适配器来充当鸭，可是适配器里面的方法仍是由鸡来实现的。

咱们用一个图来简单说明下：

上图应该仍是很容易理解的，我就不作更多的解释了。下面，咱们看看类适配模式怎么样的。

类适配器模式

废话少说，直接上图：

看到这个图，你们应该很容易理解的吧，经过继承的方法，适配器自动得到了所须要的大部分方法。这个时候，客户端使用更加简单，直接 Target t = new SomeAdapter(); 就能够了。

适配器模式总结

类适配和对象适配的异同

> 一个采用继承，一个采用组合；
    > 
    > 类适配属于静态实现，对象适配属于组合的动态实现，对象适配须要多实例化一个对象。
    > 
    > 整体来讲，对象适配用得比较多。复制代码

适配器模式和代理模式的异同

比较这两种模式，实际上是比较对象适配器模式和代理模式，在代码结构上，它们很类似，都须要一个具体的实现类的实例。可是它们的目的不同，代理模式作的是加强原方法的活；适配器作的是适配的活，为的是提供“把鸡包装成鸭，而后当作鸭来使用”，而鸡和鸭它们之间本来没有继承关系。复制代码

桥梁模式

理解桥梁模式，其实就是理解代码抽象和解耦。

咱们首先须要一个桥梁，它是一个接口，定义提供的接口方法。

public interface DrawAPI {
   public void draw(int radius, int x, int y);
}
复制代码

而后是一系列实现类：

public class RedPen implements DrawAPI {
   @Override
   public void draw(int radius, int x, int y) {
      System.out.println("用红色笔画图，radius:" + radius + ", x:" + x + ", y:" + y);
   }
}
public class GreenPen implements DrawAPI {
   @Override
   public void draw(int radius, int x, int y) {
      System.out.println("用绿色笔画图，radius:" + radius + ", x:" + x + ", y:" + y);
   }
}
public class BluePen implements DrawAPI {
   @Override
   public void draw(int radius, int x, int y) {
      System.out.println("用蓝色笔画图，radius:" + radius + ", x:" + x + ", y:" + y);
   }
}
复制代码

定义一个抽象类，此类的实现类都须要使用 DrawAPI：

public abstract class Shape {
   protected DrawAPI drawAPI;

   protected Shape(DrawAPI drawAPI){
      this.drawAPI = drawAPI;
   }
   public abstract void draw();    
}
复制代码

定义抽象类的子类：

// 圆形
public class Circle extends Shape {
   private int radius;

   public Circle(int radius, DrawAPI drawAPI) {
      super(drawAPI);
      this.radius = radius;
   }

   public void draw() {
      drawAPI.draw(radius, 0, 0);
   }
}
// 长方形
public class Rectangle extends Shape {
    private int x;
      private int y;

      public Rectangle(int x, int y, DrawAPI drawAPI) {
        super(drawAPI);
          this.x = x;
          this.y = y;
    }
      public void draw() {
      drawAPI.draw(0, x, y);
   }
}
复制代码

最后，咱们来看客户端演示：

public static void main(String[] args) {
    Shape greenCircle = new Circle(10, new GreenPen());
      Shape redRectangle = new Rectangle(4, 8, new RedPen());

      greenCircle.draw();
      redRectangle.draw();
}
复制代码

可能你们看上面一步步还不是特别清晰，我把全部的东西整合到一张图上：

这回你们应该就知道抽象在哪里，怎么解耦了吧。桥梁模式的优势也是显而易见的，就是很是容易进行扩展。

本节引用了这里的例子，并对其进行了修改。

装饰模式

要把装饰模式说清楚明白，不是件容易的事情。也许读者知道 Java IO 中的几个类是典型的装饰模式的应用，可是读者不必定清楚其中的关系，也许看完就忘了，但愿看完这节后，读者能够对其有更深的感悟。

首先，咱们先看一个简单的图，看这个图的时候，了解下层次结构就能够了：

咱们来讲说装饰模式的出发点，从图中能够看到，接口 Component 其实已经有了 ConcreteComponentA 和 ConcreteComponentB 两个实现类了，可是，若是咱们要加强这两个实现类的话，咱们就能够采用装饰模式，用具体的装饰器来装饰实现类，以达到加强的目的。

从名字来简单解释下装饰器。既然说是装饰，那么每每就是添加小功能这种，并且，咱们要知足能够添加多个小功能。最简单的，代理模式就能够实现功能的加强，可是代理不容易实现多个功能的加强，固然你能够说用代理包装代理的方式，可是那样的话代码就复杂了。

首先明白一些简单的概念，从图中咱们看到，全部的具体装饰者们 ConcreteDecorator 均可以做为 Component 来使用，由于它们都实现了 Component 中的全部接口。它们和 Component 实现类 ConcreteComponent 的区别是，它们只是装饰者，起装饰做用，也就是即便它们看上去牛逼轰轰，可是它们都只是在具体的实现中加了层皮来装饰而已。

注意这段话中混杂在各个名词中的 Component 和 Decorator，别搞混了。

下面来看看一个例子，先把装饰模式弄清楚，而后再介绍下 java io 中的装饰模式的应用。

最近大街上流行起来了“快乐柠檬”，咱们把快乐柠檬的饮料分为三类：红茶、绿茶、咖啡，在这三大类的基础上，又增长了许多的口味，什么金桔柠檬红茶、金桔柠檬珍珠绿茶、芒果红茶、芒果绿茶、芒果珍珠红茶、烤珍珠红茶、烤珍珠芒果绿茶、椰香胚芽咖啡、焦糖可可咖啡等等，每家店都有很长的菜单，可是仔细看下，其实原料也没几样，可是能够搭配出不少组合，若是顾客须要，不少没出如今菜单中的饮料他们也是能够作的。

在这个例子中，红茶、绿茶、咖啡是最基础的饮料，其余的像金桔柠檬、芒果、珍珠、椰果、焦糖等都属于装饰用的。固然，在开发中，咱们确实能够像门店同样，开发这些类：LemonBlackTea、LemonGreenTea、MangoBlackTea、MangoLemonGreenTea......可是，很快咱们就发现，这样子干确定是不行的，这会致使咱们须要组合出全部的可能，并且若是客人须要在红茶中加双份柠檬怎么办？三份柠檬怎么办？万一有个变态要四份柠檬，因此这种作法是给本身找加班的。

不说废话了，上代码。

首先，定义饮料抽象基类：

public abstract class Beverage {
      // 返回描述
      public abstract String getDescription();
      // 返回价格
      public abstract double cost();
}
复制代码

而后是三个基础饮料实现类，红茶、绿茶和咖啡：

public class BlackTea extends Beverage {
      public String getDescription() {
        return "红茶";
    }
      public double cost() {
        return 10;
    }
}
public class GreenTea extends Beverage {
    public String getDescription() {
        return "绿茶";
    }
      public double cost() {
        return 11;
    }
}
...// 咖啡省略
复制代码

定义调料，也就是装饰者的基类，此类必须继承自 Beverage：

// 调料
public abstract class Condiment extends Beverage {

}
复制代码

而后咱们来定义柠檬、芒果等具体的调料，它们属于装饰者，毫无疑问，这些调料确定都须要继承 Condiment 类：

public class Lemon extends Condiment {
    private Beverage bevarage;
      // 这里很关键，须要传入具体的饮料，如须要传入没有被装饰的红茶或绿茶，
      // 固然也能够传入已经装饰好的芒果绿茶，这样能够作芒果柠檬绿茶
      public Lemon(Beverage bevarage) {
        this.bevarage = bevarage;
    }
      public String getDescription() {
        // 装饰
        return bevarage.getDescription() + ", 加柠檬";
    }
      public double cost() {
          // 装饰
        return beverage.cost() + 2; // 加柠檬须要 2 元
    }
}
public class Mango extends Condiment {
    private Beverage bevarage;
      public Mango(Beverage bevarage) {
        this.bevarage = bevarage;
    }
      public String getDescription() {
        return bevarage.getDescription() + ", 加芒果";
    }
      public double cost() {
        return beverage.cost() + 3; // 加芒果须要 3 元
    }
}
...// 给每一种调料都加一个类
复制代码

看客户端调用：

public static void main(String[] args) {
      // 首先，咱们须要一个基础饮料，红茶、绿茶或咖啡
    Beverage beverage = new GreenTea();
      // 开始装饰
      beverage = new Lemon(beverage); // 先加一份柠檬
      beverage = new Mongo(beverage); // 再加一份芒果

      System.out.println(beverage.getDescription() + " 价格：￥" + beverage.cost());
      //"绿茶, 加柠檬, 加芒果 价格：￥16"
}
复制代码

若是咱们须要芒果珍珠双份柠檬红茶：

Beverage beverage = new Mongo(new Pearl(new Lemon(new Lemon(new BlackTea()))));
复制代码

是否是很变态？

看看下图可能会清晰一些：

到这里，你们应该已经清楚装饰模式了吧。

下面，咱们再来讲说 java IO 中的装饰模式。看下图 InputStream 派生出来的部分类：

咱们知道 InputStream 表明了输入流，具体的输入来源能够是文件（FileInputStream）、管道（PipedInputStream）、数组（ByteArrayInputStream）等，这些就像前面奶茶的例子中的红茶、绿茶，属于基础输入流。

FilterInputStream 承接了装饰模式的关键节点，其实现类是一系列装饰器，好比 BufferedInputStream 表明用缓冲来装饰，也就使得输入流具备了缓冲的功能，LineNumberInputStream 表明用行号来装饰，在操做的时候就能够取得行号了，DataInputStream 的装饰，使得咱们能够从输入流转换为 java 中的基本类型值。

固然，在 java IO 中，若是咱们使用装饰器的话，就不太适合面向接口编程了，如：

InputStream inputStream = new LineNumberInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream("")));
复制代码

这样的结果是，InputStream 仍是不具备读取行号的功能，由于读取行号的方法定义在 LineNumberInputStream 类中。

咱们应该像下面这样使用：

DataInputStream is = new DataInputStream(
                              new BufferedInputStream(
                                  new FileInputStream("")));
复制代码

因此说嘛，要找到纯的严格符合设计模式的代码仍是比较难的。

门面模式

门面模式（也叫外观模式，Facade Pattern）在许多源码中有使用，好比 slf4j 就能够理解为是门面模式的应用。这是一个简单的设计模式，咱们直接上代码再说吧。

首先，咱们定义一个接口：

public interface Shape {
   void draw();
}
复制代码

定义几个实现类：

public class Circle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Circle::draw()");
   }
}

public class Rectangle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Rectangle::draw()");
   }
}
复制代码

客户端调用：

public static void main(String[] args) {
    // 画一个圆形
      Shape circle = new Circle();
      circle.draw();

      // 画一个长方形
      Shape rectangle = new Rectangle();
      rectangle.draw();
}
复制代码

以上是咱们常写的代码，咱们须要画圆就要先实例化圆，画长方形就须要先实例化一个长方形，而后再调用相应的 draw() 方法。

下面，咱们看看怎么用门面模式来让客户端调用更加友好一些。

咱们先定义一个门面：

public class ShapeMaker {
   private Shape circle;
   private Shape rectangle;
   private Shape square;

   public ShapeMaker() {
      circle = new Circle();
      rectangle = new Rectangle();
      square = new Square();
   }

  /**
   * 下面定义一堆方法，具体应该调用什么方法，由这个门面来决定
   */

   public void drawCircle(){
      circle.draw();
   }
   public void drawRectangle(){
      rectangle.draw();
   }
   public void drawSquare(){
      square.draw();
   }
}
复制代码

看看如今客户端怎么调用：

public static void main(String[] args) {
  ShapeMaker shapeMaker = new ShapeMaker();

  // 客户端调用如今更加清晰了
  shapeMaker.drawCircle();
  shapeMaker.drawRectangle();
  shapeMaker.drawSquare();        
}
复制代码

门面模式的优势显而易见，客户端再也不须要关注实例化时应该使用哪一个实现类，直接调用门面提供的方法就能够了，由于门面类提供的方法的方法名对于客户端来讲已经很友好了。

组合模式

组合模式用于表示具备层次结构的数据，使得咱们对单个对象和组合对象的访问具备一致性。

直接看一个例子吧，每一个员工都有姓名、部门、薪水这些属性，同时还有下属员工集合（虽然可能集合为空），而下属员工和本身的结构是同样的，也有姓名、部门这些属性，同时也有他们的下属员工集合。

public class Employee {
   private String name;
   private String dept;
   private int salary;
   private List<Employee> subordinates; // 下属

   public Employee(String name,String dept, int sal) {
      this.name = name;
      this.dept = dept;
      this.salary = sal;
      subordinates = new ArrayList<Employee>();
   }

   public void add(Employee e) {
      subordinates.add(e);
   }

   public void remove(Employee e) {
      subordinates.remove(e);
   }

   public List<Employee> getSubordinates(){
     return subordinates;
   }

   public String toString(){
      return ("Employee :[ Name : " + name + ", dept : " + dept + ", salary :" + salary+" ]");
   }   
}
复制代码

一般，这种类须要定义 add(node)、remove(node)、getChildren() 这些方法。

这说的其实就是组合模式，这种简单的模式我就不作过多介绍了，相信各位读者也不喜欢看我写废话。

享元模式

英文是 Flyweight Pattern，不知道是谁最早翻译的这个词，感受这翻译真的很差理解，咱们试着强行关联起来吧。Flyweight 是轻量级的意思，享元分开来讲就是共享元器件，也就是复用已经生成的对象，这种作法固然也就是轻量级的了。

复用对象最简单的方式是，用一个 HashMap 来存放每次新生成的对象。每次须要一个对象的时候，先到 HashMap 中看看有没有，若是没有，再生成新的对象，而后将这个对象放入 HashMap 中。

这种简单的代码我就不演示了。

结构型模式总结

前面，咱们说了代理模式、适配器模式、桥梁模式、装饰模式、门面模式、组合模式和享元模式。读者是否能够分别把这几个模式说清楚了呢？在说到这些模式的时候，心中是否有一个清晰的图或处理流程在脑海里呢？

代理模式是作方法加强的，适配器模式是把鸡包装成鸭这种用来适配接口的，桥梁模式作到了很好的解耦，装饰模式从名字上就看得出来，适合于装饰类或者说是加强类的场景，门面模式的优势是客户端不须要关心实例化过程，只要调用须要的方法便可，组合模式用于描述具备层次结构的数据，享元模式是为了在特定的场景中缓存已经建立的对象，用于提升性能。

参考文章

转自https://javadoop.com/post/design-pattern

微信公众号

我的公众号：程序员黄小斜

黄小斜是 985 硕士，阿里巴巴Java工程师，在自学编程、技术求职、Java学习等方面有丰富经验和独到看法，但愿帮助到更多想要从事互联网行业的程序员们。做者专一于 JAVA 后端技术栈，热衷于分享程序员干货、学习经验、求职心得，以及自学编程和Java技术栈的相关干货。黄小斜是一个斜杠青年，坚持学习和写做，相信终身学习的力量，但愿和更多的程序员交朋友，一块儿进步和成长！

原创电子书:关注微信公众号【程序员黄小斜】后回复【原创电子书】便可领取我原创的电子书《菜鸟程序员修炼手册：从技术小白到阿里巴巴Java工程师》这份电子书总结了我2年的Java学习之路，包括学习方法、技术总结、求职经验和面试技巧等内容，已经帮助不少的程序员拿到了心仪的offer！

程序员3T技术学习资源： 一些程序员学习技术的资源大礼包，关注公众号后，后台回复关键字 “资料” 便可免费无套路获取，包括Java、python、C++、大数据、机器学习、前端、移动端等方向的技术资料。

技术公众号：Java技术江湖

若是你们想要实时关注我更新的文章以及分享的干货的话，能够关注个人微信公众号【Java技术江湖】

这是一位阿里 Java 工程师的技术小站。做者黄小斜，专一 Java 相关技术：SSM、SpringBoot、MySQL、分布式、中间件、集群、Linux、网络、多线程，偶尔讲点Docker、ELK，同时也分享技术干货和学习经验，致力于Java全栈开发！

Java工程师必备学习资源:关注公众号后回复”Java“便可领取 Java基础、进阶、项目和架构师等免费学习资料，更有数据库、分布式、微服务等热门技术学习视频，内容丰富，兼顾原理和实践，另外也将赠送做者原创的Java学习指南、Java程序员面试指南等干货资源