Java设计模式

结构型模式

适配器模式

适配器提供客户类需要的接口，适配器的实现就是把客户类的请求转化为对适配者的相应接口的调用。也就是说：当客户类调用适配器的方法时，在适配器内部将调用适配者类的方法，而整个过程对用户是透明的，客户类不直接访问适配者。因此，适配器可以使得由于接口而不能交互的类可以一起工作。

模式定义：将一个类的接口转换成客户希望的另外接口。适配器模式使得原本由于接口不兼容而一起工作的那些类可以一起工作。

模式结构：

模式分析：从上图可以看出，适配器模式的结构图中包含三类对象：目标抽象类，适配器，适配者类。

（1）、Target（目标抽象类）：目标抽象类定义客户所需接口，可以是一个抽象类或者接口，也可以是具体类。

（2）、Adapter（适配器类）：适配器可以调用另一个接口，作为一个转换器，对Adapter进而Target进行适配。适配器类是适配器模式的核心，在适配器模式中它通过继承Target并关联一个Adaptee对象使二者产生联系。

（3）、Adaptee（适配者类）：是陪着即被适配的角色，它定义了一个已经存在的接口，这个接口需要适配，适配者类一般是一个具体类，包含了客户希望使用的业务方法，在某些情况下可能没有适配者类的源代码。

根据上图，在适配者模式中，客户端需要调用request()方法，而适配者类Adaptee没有该方法，但是它所提供的specificRequest()方法却是客户端所需要的。为了使客户端能够使用适配者类，需要提供一个包装类Adapter，即适配器类。这个包装类包装了一个适配者的实例，从而将客户端与适配者衔接起来，在适配器的request()方法中调用适配者的specificRequest()方法。因为适配器与适配者类是关联关系，所以这种适配器称为对象适配器模式。

模式应用：

1、 sun公司推出的JDBC数据库连接工具，每一个具体数据库引擎（如SQL Server、Oracle、MySQL）的JDBC驱动软件都是一个介于JDBC接口和数据库引擎接口之间的适配器软件。

2、 Spring AOP框架中，对BeforeAdvice、AfterAdvice、ThrowsAdvice三种通知类型借助适配器模式来实现。

3、 在JDK类库中也定义了一系列适配器类，如在com.sun.imageio.plugins.common包装ImageInputStream及其子类对象。

桥接模式

模式动机：设想如果绘制矩形、圆形、椭圆、正方形，至少需要四个形状类，但是如果绘制的图形需要具有不同的颜色，如：红色、绿色、蓝色等，此时至少有如下两种设计方案：

第一种设计方案是为每一种形状都提供一套各种颜色的版本。

第二种设计方案是根据实际需要对形状和颜色进行组合。

对于有两个变化维度的系统，采用方案二来设计系统中类的个数更少，且系统扩展更为方便。设计方案二即是模式的应用。桥接将继承关系转换为关联关系，降低了类与类之间的耦合，减少了代码编写量。

模式定义：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们可以独立地变化。它是一种对象结构型模式，也称为接口模式。

模式结构：

模式分析：桥接模式包括四类角色：

Abstraction：抽象类

RefinedAbstraction：扩充抽象类

Implementor：实现类接口

ConcreteImplementor：具体实现类

理解桥接模式，重点需要理解如何将抽象化(Abstraction)与实现化(Implementation)脱耦，使得二者可以独立地变化。

抽象化：抽象化就是忽略一些信息，把不同的实体当作同样的实体对待。在面向对象中，将对象的共同性质抽取出来形成类的过程即为抽象化的过程。

实现化：针对抽象化给出的具体实现，就是实现化，抽象化与实现化是一对互逆的概念，实现化产生的对象比抽象化更具体，是对抽象化事物的进一步具体化的产物。

脱耦：脱耦就是将抽象化和实现化之间的耦合解脱开，或者说是将它们之间的强关联改换成弱关联，将两个角色之间的继承关系改为关联关系。桥接模式中的所谓脱耦，就是指在一个软件系统的抽象化和实现化之间使用关联关系（组合或者聚合关系）而不是继承关系，从而使两者可以相对独立地变化，这就是桥接模式的用意

模式应用：

1、JDBC驱动程序也是桥接模式的应用之一。使用JDBC驱动程序的应用系统就是抽象角色，而所使用的数据库是实现角色。一个JDBC驱动程序可以动态地将一个特定类型的数据库与一个Java应用程序绑定在一起，从而实现抽象角色与实现角色的动态耦合。

组合模式

模式动机：对于树形结构，当容器对象（如文件夹）的某一个方法被调用时，将遍历树形，寻找也这个方法的（可以是容器对象，也可以是叶子对象，如子文件夹和文件）并调用执行。（递归调用）

由于容器对象和叶子对象在功能上的区别，在使用这些对象的客户端代码中必须有区别地对待容器对象和叶子对象，而实际上大多数情况下客户端希望一致地处理它们，因为对于这些对象的区别对待将会使得程序非常复杂。组合模式描述了如何将容器对象和叶子对象进行递归组合，使得用户在使用时无须对它们进行区分，可以一致地对待容器对象也叶子对象，这就是组合模式的模式动机。

模式定义：组合多个对象形成树形结构以表示“整体―部分”的结构层次。组合模式对单对象（即叶子对象）和组合对象（即容器对象）的使用具有一致性。组合模式又称为“整体―部分”模式，属于对象的结构模式，它将对象组织到树状结构中，可以用来整体部分的关系。

模式结构：

模式分析：

组合模式的关键是定义了一个抽象构件类，它既可以代表叶子，也可以代表容器，而客户端针对该抽象构件类进行，知道它到底表示的是叶子还是容器，可以对其进行统一处理。同时容器对象与抽象构件类之间还建立一个聚合关联关系，在容器对象中既可以包含也可以容器，以实现递归组合，形成一个树形结构。

模式应用：

1、 XML文档解析

2、 操作系统中的目录结构是一个树形结构，因此在对文件和文件夹进行操作时可以应用组合模式，例如杀毒软件在查毒或杀毒时，既可以针对一个具体文件，也可以针对一个目录。如果是对目录查毒或杀毒，将递归处理目录中的每一个子目录和文件。

3、 JDK的AWT/Swing是组合模式在Java类库中的一个典型实际应用

装饰模式

模式动机：一个有方式可以实现一个类或对象增加功能：一种是继承机制，使用继承机制是给现有类增加功能的一种有效途径，通过继承一个现有类可以使得子类在拥有自身方法的同时还拥有父类的方法。但是这种方法