公用技术——设计模式——初篇

       设计模式是为了解决某种问题而进行的代码设计，通过许多工程师反复的使用，最后造成了一种模式，它不针对于特定的语言，隶属于公共技术分类。由于做者是Java程序员，因此在编码实现中都使用Java语言。

       设计模式一般包含如下几个部分。

       首先是问题，它是为了解决什么问题而存在的。

　　其次为实际应用场景，如何解决特定场景下的问题，例如在单例模式时，存在多线程，多JVM等等的场景。

　　最后是实现方案，如何经过编程语言来编码实现。本文也经过这种结构来介绍设计模式，为了方便理解，在最后会研究一个优秀的示例，示例的取材来源于经常使用的框架，Java代码等等。

       设计模式按照其功能，特色能够分为三类

建立型模式                                                            

　　建立型模式主要的功能就是建立对象。它能够分为两种类型，一种为建立对象的实例（如下简称建立分类），另一种为复用现有对象的实例（如下简称复用分类）。它总共包含七种设计模式。

• 单例模式：在特定的环境中，保证对象只存在单个实例。隶属于建立分类。
• 工厂模式：为了建立对象树，工厂模式返回的都是对象树的根类。根据对象树的复杂程度，应用不一样的工厂模式。当对象树下包含的种类数量较少时（一般能够枚举，例如扑克牌的花色，大小），使用简单工厂模式；当对象的种类比较多，而且拥有几种简单的分类时，而且每种类型下面又能够枚举时（例如手机，分为苹果，小米，华为，苹果下面又能够细分），可使用工厂方法模式；当对象的数量比较巨大时，使用抽象工厂模式。隶属于建立分类。
• 构建者模式：为了建立复杂对象，在建立对象中，须要分步进行时，可使用构建者模式。隶属于建立分类。
• 原型模式：经过已有对象的实例来建立新的实例对象，它的解决方案依赖于Cloneable接口，其余语言的实现方案能够自行研究。隶属于复用分类
• 对象池模式：为了复用已有对象的实例，而不用从新建立，它的应用很是普遍。隶属于复用分类。

结构型模式                                                            

　　结构型模式主要的特色是，在它的解决方案中，在不修改原有代码的基础上，添加新的类来实现。按照功能将其分为三种，第一种为解耦，适配器模式。组合模式。第二种为了知足新的需求，添加新的功能，装饰器模式，添加新的功能实现方式，桥接模式。第三种为了提升性能，减小内存的使用，享元模式，减小耗时资源的使用，代理模式。它们的格式通常都比较固定。它总共有六种设计模式。

• 适配器模式：为了实现原有类型和现有类型的解耦。这里的类型能够为接口或者是类，总共分为4种场景，当原有类型为接口，现有类型为接口；当原有类型为接口，现有类型为类；当原有类型为类，现有类型为接口；当原有类型为类，现有类型为类，每一种场景对应特定的结构。它的实现方案为添加XXAdapter来实现。
• 组合模式：对于对象使用者而言，为了统一处理对象与它的集合类型。对象的集合类型自身维护添加，删除，替换对象等等功能，它的实现方案为集合类型与对象实现相同的接口，对于接口中关于集合类型的方法，对象抛出异常或提示不支持的操做。
• 桥接模式：对于特定的功能，为了提供一种实现方案，而且能够在这些实现方案中相互切换。为了知足这样的需求，须要将对象与功能的实现方式进行解耦。它的实现方案为将对象的功能委托给某个接口类，当须要新的实现方式时，经过添加新的接口实现类来实现。
• 装饰器模式：为了知足需求，须要在原有的接口提供新的功能，它与桥接模式很类似，桥接模式是在原有的功能上提供新的实现方式，装饰器模式是提供新的功能，例如排序，须要添加二分法排序，可使用桥接模式，添加一个二分法的接口实现类来知足需求。它的特色为原来的功能须要复用原来的实现，新的功能须要添加新的子类来实现。
• 享元模式：为了减小在建立对象时的内存消耗，将对象的公共属性封装在公共类型中，而私有属性封装在私有类型中，在建立对象时，经过建立私有对象，私有对象中引用公有对象，以此来达到共享公共属性的目的。经过减小公共属性占有的内存来减小内存的开销。
• 代理模式：代理模式的做用有两种，第一种为了提供性能，减小使用较大的资源，例如在网页在初始化的过程当中，一般加载一个URL连接，而当用户点击时，此时去加载比较大的网络资源，一般为图片，视频等等，此时的代理类至关于实际类型的快捷方式，它的实现方案为静态代理。第二种为了添加公共操做，例如校验权限，记录日志等等，当调用实际对象的方法时，实际调用的是代理对象的方法，代理对象方法能够由本身定义，可是都拥有原来的方法。此时代理类至关于黑客，在原有方法中添加了本身的方法，此时实际对象并不知道代理对象的存在。不管是哪一种情形，它的实现方案都是经过添加代理类。

行为型模式                                                            

　　它的主要特色是，它更贴近于生活，它的问题每每能够转换为实际的生活场景，它的解决方案中，各个对象每每对应生活中的各类角色。因此理解行为型模式时，模拟为生活场景会很是容易理解。它包含十一种设计模式。

• 职责链模式：处理请求，流程化的响应。能够理解为生活中的各类流程，例如医院挂号，公司报销流程。
• 命令模式：处理请求，响应。将请求方与实际的响应方进行解耦，将请求方的响应委托给第三者。例如生活中的点餐。快递员配送流程。
• 解释器模式：待补充
• 迭代器模式：为了遍历不一样的集合类型。集合的类型能够为数组，List，Set等等。它不依赖于具体的集合类型，而依赖链式的数据结构。
• 中介者模式：待补充。
• 备忘录模式：记录对象被修改的每一个状态。这个类比于实际开发中版本控制工具，记录文件被修改的每一个状态。
• 观察者模式：将对象状态的变化发送给对象的订阅者。例如生活中的报纸订阅，网购时商品价格下降时通知消费者，微博订阅等等。
• 策略模式：与桥接模式很类似，为了实现不一样的算法，而且能够在算法之间来回切换。例如生活中联系某我的，能够经过邮件，网络通信工具，电话方式来通知，当一种方式不可行时，须要有别的选择。
• 模板模式：将设计与实现进行解耦，模拟为生活中架构师设计了代码，让程序员去实现具体的功能。
• 访问者模式：为了调用相同方法，而却拥有不一样的对象类型，彼此之间没有继承的父子关系。能够理解为为了method不一样的object。其中method表示方法，通常抽象为visit方法，object为各类不一样的类型。例如对象的Comparable，迭代者模式能够说是一种特定的实现。
• 空对象模式：当实现一个功能时，能够有不一样的选择。能够创建一种选择的顺序，例如Log4j在加载配置文件时。