参考
设计模式分类 总体来说设计模式分为三大类：
设计模式6大原则
开闭原则（Open Close Principle）
里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）
依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）
接口隔离原则（Interface Segregation Principle）
迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）
合成复用原则（Composite Reuse Principle）
5种创建模式 工厂模式(Factory Method) 工厂方法模式分为三种：普通工厂模式，多个工厂模式和静态工厂模式。
普通工厂模式 就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。首先看下关系图：
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public interface Sender
public void Send ()
}
其次，创建实现类：
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public class MailSender implements Sender
@Override
public void Send ()
System.out.println("this is mailsender!" );
}
}
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public class SmsSender implements Sender
@Override
public void Send ()
System.out.println("this is sms sender!" );
}
}
最后，建工厂类：
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public class SendFactory
public Sender produce (String type)
if ("mail" .equals(type)) {
return new MailSender();
} else if ("sms" .equals(type)) {
return new SmsSender();
} else {
System.out.println("请输入正确的类型!" );
return null ;
}
}
}
我们来测试下：
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public class FactoryTest
public static void main (String[] args)
SendFactory factory = new SendFactory();
Sender sender = factory.produce("sms" );
sender.Send();
}
}
多个工厂方法模式 是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。关系图：
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public class SendFactory
public Sender produceMail ()
return new MailSender();
}
public Sender produceSms ()
return new SmsSender();
}
}
测试类如下：
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public class FactoryTest
public static void main (String[] args)
SendFactory factory = new SendFactory();
Sender sender = factory.produceMail();
sender.Send();
}
}
静态工厂模式 将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。
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public class SendFactory
public static Sender produceMail ()
return new MailSender();
}
public static Sender produceSms ()
return new SmsSender();
}
}
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public class FactoryTest
public static void main (String[] args)
Sender sender = SendFactory.produceMail();
sender.Send();
}
}
总体来说，工厂模式适合：凡是出现了大量的产品需要创建，并且具有共同的接口时，可以通过工厂方法模式进行创建。在以上的三种模式中，第一种如果传入的字符串有误，不能正确创建对象，第三种相对于第二种，不需要实例化工厂类，所以，大多数情况下，我们会选用第三种——静态工厂方法模式。
抽象工厂模式（Abstract Factory） 工厂方法模式有一个问题就是，类的创建依赖工厂类，也就是说，如果想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题，如何解决？就用到抽象工厂模式，创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。因为抽象工厂不太好理解，我们先看看图，然后就和代码，就比较容易理解。
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public interface Sender
public void Send ()
}
两个实现类：
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public class MailSender implements Sender
@Override
public void Send ()
System.out.println("this is mailsender!" );
}
}
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public class SmsSender implements Sender
@Override
public void Send ()
System.out.println("this is sms sender!" );
}
}
两个工厂类：
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public class SendMailFactory implements Provider
@Override
public Sender produce ()
return new MailSender();
}
}
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public class SendSmsFactory implements Provider
@Override
public Sender produce ()
return new SmsSender();
}
}
再提供一个接口：
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public interface Provider
public Sender produce ()
}
测试类：
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public class Test
public static void main (String[] args)
Provider provider = new SendMailFactory();
Sender sender = provider.produce();
sender.Send();
}
}
其实这个模式的好处就是，如果你现在想增加一个功能：发及时信息，则只需做一个实现类，实现Sender接口，同时做一个工厂类，实现Provider接口，就OK了，无需去改动现成的代码。这样做，拓展性较好。
单例模式（Singleton） 单例对象（Singleton）是一种常用的设计模式。在Java应用中，单例对象能保证在一个JVM中，该对象只有一个实例存在。这样的模式有几个好处：
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public class Singleton
private static Singleton instance = null ;
private Singleton ()
}
public static Singleton getInstance ()
if (instance == null ) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
public Object readResolve ()
return instance;
}
}
这个类可以满足基本要求，但是，像这样毫无线程安全保护的类，如果我们把它放入多线程的环境下，肯定就会出现问题了，如何解决？我们首先会想到对getInstance方法加synchronized关键字，如下：
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public static synchronized Singleton getInstance ()
if (instance == null ) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
但是，synchronized关键字锁住的是这个对象，这样的用法，在性能上会有所下降，因为每次调用getInstance()，都要对对象上锁，事实上，只有在第一次创建对象的时候需要加锁，之后就不需要了，所以，这个地方需要改进。我们改成下面这个：
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public static Singleton getInstance ()
if (instance == null ) {
synchronized (instance) {
if (instance == null ) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
似乎解决了之前提到的问题，将synchronized关键字加在了内部，也就是说当调用的时候是不需要加锁的，只有在instance为null，并创建对象的时候才需要加锁，性能有一定的提升。但是，这样的情况，还是有可能有问题的，看下面的情况：在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的，也就是说instance = new Singleton();语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序，也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间，然后直接赋值给instance成员，然后再去初始化这个Singleton实例。这样就可能出错了，我们以A、B两个线程为例：
A、B线程同时进入了第一个if判断
A首先进入synchronized块，由于instance为null，所以它执行instance = new Singleton();
由于JVM内部的优化机制，JVM先画出了一些分配给Singleton实例的空白内存，并赋值给instance成员（注意此时JVM没有开始初始化这个实例），然后A离开了synchronized块。
进入synchronized块，由于instance此时不是null，因此它马上离开了synchronized块并将结果返回给调用该方法的程序。
此时B线程打算使用Singleton实例，却发现它没有被初始化，于是错误发生了。
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private static class SingletonFactory
private static Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance ()
return SingletonFactory.instance;
}
实际情况是，单例模式使用内部类来维护单例的实现，JVM内部的机制能够保证当一个类被加载的时候，这个类的加载过程是线程互斥的。这样当我们第一次调用getInstance的时候，JVM能够帮我们保证instance只被创建一次，并且会保证把赋值给instance的内存初始化完毕，这样我们就不用担心上面的问题。同时该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制，这样就解决了低性能问题。这样我们暂时总结一个完美的单例模式：
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public class Singleton
private Singleton ()
}
private static class SingletonFactory
private static Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance ()
return SingletonFactory.instance;
}
public Object readResolve ()
return getInstance();
}
}
其实说它完美，也不一定，如果在构造函数中抛出异常，实例将永远得不到创建，也会出错。所以说，十分完美的东西是没有的，我们只能根据实际情况，选择最适合自己应用场景的实现方法。也有人这样实现：因为我们只需要在创建类的时候进行同步，所以只要将创建和getInstance()分开，单独为创建加synchronized关键字，也是可以的（我看不出来区别？？）：
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public class SingletonTest
private static SingletonTest instance = null ;
private SingletonTest ()
}
private static synchronized void syncInit ()
if (instance == null ) {
instance = new SingletonTest();
}
}
public static SingletonTest getInstance ()
if (instance == null ) {
syncInit();
}
return instance;
}
}
通过单例模式的学习告诉我们：
建造者模式（Builder） 工厂类模式提供的是创建单个类的模式，而建造者模式则是将各种产品集中起来进行管理，用来创建复合对象，所谓复合对象就是指某个类具有不同的属性，其实建造者模式就是前面抽象工厂模式和最后的Test结合起来得到的。我们看一下代码：
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public class Builder
private List<Sender> list = new ArrayList<Sender>();
public void produceMailSender (int count)
for (int i=0 ; i<count; i++){
list.add(new MailSender());
}
}
public void produceSmsSender (int count)
for (int i=0 ; i<count; i++){
list.add(new SmsSender());
}
}
}
测试类：
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public class Test
public static void main (String[] args)
Builder builder = new Builder();
builder.produceMailSender(10 );
}
}
从这点看出，建造者模式将很多功能集成到一个类里，这个类可以创造出比较复杂的东西。所以与工程模式的区别就是：工厂模式关注的是创建单个产品，而建造者模式则关注创建符合对象，多个部分。因此，是选择工厂模式还是建造者模式，依实际情况而定。
原型模式（Prototype） 原型模式虽然是创建型的模式，但是与工程模式没有关系，从名字即可看出，该模式的思想就是将一个对象作为原型，对其进行复制、克隆，产生一个和原对象类似的新对象。本小结会通过对象的复制，进行讲解。在Java中，复制对象是通过clone()实现的，先创建一个原型类：
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public class Prototype implements Cloneable
public Object clone () throws CloneNotSupportedException
Prototype proto = (Prototype) super .clone();
return proto;
}
}
很简单，一个原型类，只需要实现Cloneable接口，覆写clone方法，此处clone方法可以改成任意的名称，因为Cloneable接口是个空接口，你可以任意定义实现类的方法名，如cloneA或者cloneB，因为此处的重点是super.clone()这句话，super.clone()调用的是Object的clone()方法，而在Object类中，clone()是native的，具体怎么实现，我会在另一篇文章中，关于解读Java中本地方法的调用，此处不再深究。在这儿，我将结合对象的浅复制和深复制来说一下，首先需要了解对象深、浅复制的概念：
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public class Prototype implements Cloneable , Serializable
private static final long serialVersionUID = 1L ;
private String string;
private SerializableObject obj;
public Object clone () throws CloneNotSupportedException
Prototype proto = (Prototype) super .clone();
return proto;
}
public Object deepClone () throws IOException, ClassNotFoundException
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this );
ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
return ois.readObject();
}
public String getString ()
return string;
}
public void setString (String string)
this .string = string;
}
public SerializableObject getObj ()
return obj;
}
public void setObj (SerializableObject obj)
this .obj = obj;
}
}
class SerializableObject implements Serializable
private static final long serialVersionUID = 1L ;
}
7种结构型模式 7种结构型模式：适配器模式、装饰模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。其中对象的适配器模式是各种模式的起源，我们看下面的图：
适配器模式（Adapter） 适配器模式将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，目的是消除由于接口不匹配所造成的类的兼容性问题。主要分为三类：类的适配器模式、对象的适配器模式、接口的适配器模式。
类的适配器模式 首先，我们来看看类的适配器模式，先看类图：
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public class Source
public void method1 ()
System.out.println("this is original method!" );
}
}
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public interface Targetable
public void method1 ()
public void method2 ()
}
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public class Adapter extends Source implements Targetable
@Override
public void method2 ()
System.out.println("this is the targetable method!" );
}
}
Adapter类继承Source类，实现Targetable接口，下面是测试类：
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public class AdapterTest
public static void main (String[] args)
Targetable target = new Adapter();
target.method1();
target.method2();
}
}
输出：
对象的适配器模式 基本思路和类的适配器模式相同，只是将Adapter类作修改，这次不继承Source类，而是持有Source类的实例，以达到解决兼容性的问题。看图：
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public class Wrapper implements Targetable
private Source source;
public Wrapper (Source source)
super ();
this .source = source;
}
@Override
public void method2 ()
System.out.println("this is the targetable method!" );
}
@Override
public void method1 ()
source.method1();
}
}
测试类：
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public class AdapterTest
public static void main (String[] args)
Source source = new Source();
Targetable target = new Wrapper(source);
target.method1();
target.method2();
}
}
输出与第一种一样，只是适配的方法不同而已。
接口的适配器模式 接口的适配器是这样的：有时我们写的一个接口中有多个抽象方法，当我们写该接口的实现类时，必须实现该接口的所有方法，这明显有时比较浪费，因为并不是所有的方法都是我们需要的，有时只需要某一些，此处为了解决这个问题，我们引入了接口的适配器模式，借助于一个抽象类，该抽象类实现了该接口，实现了所有的方法，而我们不和原始的接口打交道，只和该抽象类取得联系，所以我们写一个类，继承该抽象类，重写我们需要的方法就行。看一下类图：
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public interface Sourceable
public void method1 ()
public void method2 ()
}
抽象类Wrapper2：
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public abstract class Wrapper2 implements Sourceable
public void method1 ()
public void method2 ()
}
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public class SourceSub1 extends Wrapper2
public void method1 ()
System.out.println("the sourceable interface's first Sub1!" );
}
}
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public class SourceSub2 extends Wrapper2
public void method2 ()
System.out.println("the sourceable interface's second Sub2!" );
}
}
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public class WrapperTest
public static void main (String[] args)
Sourceable source1 = new SourceSub1();
Sourceable source2 = new SourceSub2();
source1.method1();
source1.method2();
source2.method1();
source2.method2();
}
}
测试输出：
总结3种适配器 结一下三种适配器模式的应用场景：
类的适配器模式：当希望将一个类转换成满足另一个新接口的类时，可以使用类的适配器模式，创建一个新类，继承原有的类，实现新的接口即可。
对象的适配器模式：当希望将一个对象转换成满足另一个新接口的对象时，可以创建一个Wrapper类，持有原类的一个实例，在Wrapper类的方法中，调用实例的方法就行。
接口的适配器模式：当不希望实现一个接口中所有的方法时，可以创建一个抽象类Wrapper，实现所有方法，我们写别的类的时候，继承抽象类即可。
装饰模式（Decorator） 顾名思义，装饰模式就是给一个对象增加一些新的功能，而且是动态的，要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口，装饰对象持有被装饰对象的实例，关系图如下：
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public interface Sourceable
public void method ()
}
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public class Source implements Sourceable
@Override
public void method ()
System.out.println("the original method!" );
}
}
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public class Decorator implements Sourceable
private Sourceable source;
public Decorator (Sourceable source)
super ();
this .source = source;
}
@Override
public void method ()
System.out.println("before decorator!" );
source.method();
System.out.println("after decorator!" );
}
}
测试类：
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public class DecoratorTest
public static void main (String[] args)
Sourceable source = new Source();
Sourceable obj = new Decorator(source);
obj.method();
}
}
输出：
代理模式（Proxy） 其实每个模式名称就表明了该模式的作用，代理模式就是多一个代理类出来，替原对象进行一些操作，比如我们在租房子的时候回去找中介，为什么呢？因为你对该地区房屋的信息掌握的不够全面，希望找一个更熟悉的人去帮你做，此处的代理就是这个意思。再如我们有的时候打官司，我们需要请律师，因为律师在法律方面有专长，可以替我们进行操作，表达我们的想法。先来看看关系图：
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public interface Sourceable
public void method ()
}
