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本文是微信公眾號【Java技術(shù)江湖】的《夯實Java基礎(chǔ)系列博文》其中一篇，本文部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，為了把本文主題講得清晰透徹，也整合了很多我認(rèn)為不錯的技術(shù)博客內(nèi)容，引用其中了一些比較好的博客文章，如有侵權(quán)，請聯(lián)系作者。
該系列博文會告訴你如何從入門到進(jìn)階，一步步地學(xué)習(xí)Java基礎(chǔ)知識，并上手進(jìn)行實戰(zhàn)，接著了解每個Java知識點(diǎn)背后的實現(xiàn)原理，更完整地了解整個Java技術(shù)體系，形成自己的知識框架。為了更好地總結(jié)和檢驗?zāi)愕膶W(xué)習(xí)成果，本系列文章也會提供每個知識點(diǎn)對應(yīng)的面試題以及參考答案。

如果對本系列文章有什么建議，或者是有什么疑問的話，也可以關(guān)注公眾號【Java技術(shù)江湖】聯(lián)系作者，歡迎你參與本系列博文的創(chuàng)作和修訂

設(shè)計模式作為工作學(xué)習(xí)中的枕邊書，卻時常處于勤說不用的尷尬境地，也不是我們時常忘記，只是一直沒有記憶。

今天，螃蟹在IT學(xué)習(xí)者網(wǎng)站就設(shè)計模式的內(nèi)在價值做一番探討，并以spring為例進(jìn)行講解，只有領(lǐng)略了其設(shè)計的思想理念，才能在工作學(xué)習(xí)中運(yùn)用到“無形”。

Spring作為業(yè)界的經(jīng)典框架，無論是在架構(gòu)設(shè)計方面，還是在代碼編寫方面，都堪稱行內(nèi)典范。好了，話不多說，開始今天的內(nèi)容。

spring中常用的設(shè)計模式達(dá)到九種，我們舉例說明：

第一種：簡單工廠

又叫做靜態(tài)工廠方法（StaticFactory Method）模式，但不屬于23種GOF設(shè)計模式之一。
簡單工廠模式的實質(zhì)是由一個工廠類根據(jù)傳入的參數(shù)，動態(tài)決定應(yīng)該創(chuàng)建哪一個產(chǎn)品類。
spring中的BeanFactory就是簡單工廠模式的體現(xiàn)，根據(jù)傳入一個唯一的標(biāo)識來獲得bean對象，但是否是在傳入?yún)?shù)后創(chuàng)建還是傳入?yún)?shù)前創(chuàng)建這個要根據(jù)具體情況來定。如下配置，就是在 HelloItxxz 類中創(chuàng)建一個 itxxzBean。

<beans>

    <bean id="singletonBean" >

        <constructor-arg>

            <value>Hello! 這是singletonBean!value>

        </constructor-arg>

   </ bean>

    <bean id="itxxzBean"

        singleton="false">

        <constructor-arg>

            <value>Hello! 這是itxxzBean! value>

        </constructor-arg>

    </bean>

</beans>

第二種：工廠方法（Factory Method）

通常由應(yīng)用程序直接使用new創(chuàng)建新的對象，為了將對象的創(chuàng)建和使用相分離，采用工廠模式,即應(yīng)用程序?qū)ο蟮膭?chuàng)建及初始化職責(zé)交給工廠對象。

一般情況下,應(yīng)用程序有自己的工廠對象來創(chuàng)建bean.如果將應(yīng)用程序自己的工廠對象交給Spring管理,那么Spring管理的就不是普通的bean,而是工廠Bean。

螃蟹就以工廠方法中的靜態(tài)方法為例講解一下：

import java.util.Random;

public class StaticFactoryBean {

      public static Integer createRandom() {

           return new Integer(new Random().nextInt());

       }

}

建一個config.xm配置文件，將其納入Spring容器來管理,需要通過factory-method指定靜態(tài)方法名稱

<bean id="random"

factory-method="createRandom" //createRandom方法必須是static的,才能找到 scope="prototype"

/>

測試:

public static void main(String[] args) {
      //調(diào)用getBean()時,返回隨機(jī)數(shù).如果沒有指定factory-method,會返回StaticFactoryBean的實例,即返回工廠Bean的實例       XmlBeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("config.xml"));       System.out.println("我是IT學(xué)習(xí)者創(chuàng)建的實例:"+factory.getBean("random").toString());

}

第三種：單例模式（Singleton）

保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點(diǎn)。
spring中的單例模式完成了后半句話，即提供了全局的訪問點(diǎn)BeanFactory。但沒有從構(gòu)造器級別去控制單例，這是因為spring管理的是是任意的java對象。
核心提示點(diǎn)：Spring下默認(rèn)的bean均為singleton，可以通過singleton=“true|false” 或者 scope=“？”來指定

第四種：適配器（Adapter）

在Spring的Aop中，使用的Advice（通知）來增強(qiáng)被代理類的功能。Spring實現(xiàn)這一AOP功能的原理就使用代理模式（1、JDK動態(tài)代理。2、CGLib字節(jié)碼生成技術(shù)代理。）對類進(jìn)行方法級別的切面增強(qiáng)，即，生成被代理類的代理類， 并在代理類的方法前，設(shè)置攔截器，通過執(zhí)行攔截器重的內(nèi)容增強(qiáng)了代理方法的功能，實現(xiàn)的面向切面編程。

Adapter類接口：

public interface AdvisorAdapter {

boolean supportsAdvice(Advice advice);

      MethodInterceptor getInterceptor(Advisor advisor);

} **MethodBeforeAdviceAdapter類**，Adapter

class MethodBeforeAdviceAdapter implements AdvisorAdapter, Serializable {

      public boolean supportsAdvice(Advice advice) {

            return (advice instanceof MethodBeforeAdvice);

      }

      public MethodInterceptor getInterceptor(Advisor advisor) {

            MethodBeforeAdvice advice = (MethodBeforeAdvice) advisor.getAdvice();

      return new MethodBeforeAdviceInterceptor(advice);

      }

}

第五種：包裝器（Decorator）

在我們的項目中遇到這樣一個問題：我們的項目需要連接多個數(shù)據(jù)庫，而且不同的客戶在每次訪問中根據(jù)需要會去訪問不同的數(shù)據(jù)庫。我們以往在spring和hibernate框架中總是配置一個數(shù)據(jù)源，因而sessionFactory的dataSource屬性總是指向這個數(shù)據(jù)源并且恒定不變，所有DAO在使用sessionFactory的時候都是通過這個數(shù)據(jù)源訪問數(shù)據(jù)庫。

但是現(xiàn)在，由于項目的需要，我們的DAO在訪問sessionFactory的時候都不得不在多個數(shù)據(jù)源中不斷切換，問題就出現(xiàn)了：如何讓sessionFactory在執(zhí)行數(shù)據(jù)持久化的時候，根據(jù)客戶的需求能夠動態(tài)切換不同的數(shù)據(jù)源？我們能不能在spring的框架下通過少量修改得到解決？是否有什么設(shè)計模式可以利用呢？

首先想到在spring的applicationContext中配置所有的dataSource。這些dataSource可能是各種不同類型的，比如不同的數(shù)據(jù)庫：Oracle、SQL Server、MySQL等，也可能是不同的數(shù)據(jù)源：比如apache 提供的org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource、spring提供的org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean等。然后sessionFactory根據(jù)客戶的每次請求，將dataSource屬性設(shè)置成不同的數(shù)據(jù)源，以到達(dá)切換數(shù)據(jù)源的目的。

spring中用到的包裝器模式在類名上有兩種表現(xiàn)：一種是類名中含有Wrapper，另一種是類名中含有Decorator?；旧隙际莿討B(tài)地給一個對象添加一些額外的職責(zé)。

第六種：代理（Proxy）

為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問。 從結(jié)構(gòu)上來看和Decorator模式類似，但Proxy是控制，更像是一種對功能的限制，而Decorator是增加職責(zé)。
spring的Proxy模式在aop中有體現(xiàn)，比如JdkDynamicAopProxy和Cglib2AopProxy。

第七種：觀察者（Observer）

定義對象間的一種一對多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。
spring中Observer模式常用的地方是listener的實現(xiàn)。如ApplicationListener。

第八種：策略（Strategy）

定義一系列的算法，把它們一個個封裝起來，并且使它們可相互替換。本模式使得算法可獨(dú)立于使用它的客戶而變化。
spring中在實例化對象的時候用到Strategy模式
在SimpleInstantiationStrategy中有如下代碼說明了策略模式的使用情況：

第九種：模板方法（Template Method）

定義一個操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。Template Method使得子類可以不改變一個算法的結(jié)構(gòu)即可重定義該算法的某些特定步驟。
Template Method模式一般是需要繼承的。這里想要探討另一種對Template Method的理解。

spring中的JdbcTemplate，在用這個類時并不想去繼承這個類，因為這個類的方法太多，但是我們還是想用到JdbcTemplate已有的穩(wěn)定的、公用的數(shù)據(jù)庫連接，那么我們怎么辦呢？我們可以把變化的東西抽出來作為一個參數(shù)傳入JdbcTemplate的方法中。但是變化的東西是一段代碼，而且這段代碼會用到JdbcTemplate中的變量。

怎么辦？那我們就用回調(diào)對象吧。在這個回調(diào)對象中定義一個操縱JdbcTemplate中變量的方法，我們?nèi)崿F(xiàn)這個方法，就把變化的東西集中到這里了。然后我們再傳入這個回調(diào)對象到JdbcTemplate，從而完成了調(diào)用。這可能是Template Method不需要繼承的另一種實現(xiàn)方式吧。

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結(jié)構(gòu)型模式

前面創(chuàng)建型模式介紹了創(chuàng)建對象的一些設(shè)計模式，這節(jié)介紹的結(jié)構(gòu)型模式旨在通過改變代碼結(jié)構(gòu)來達(dá)到解耦的目的，使得我們的代碼容易維護(hù)和擴(kuò)展。

代理模式

第一個要介紹的代理模式是最常使用的模式之一了，用一個代理來隱藏具體實現(xiàn)類的實現(xiàn)細(xì)節(jié)，通常還用于在真實的實現(xiàn)的前后添加一部分邏輯。

既然說是代理，那就要對客戶端隱藏真實實現(xiàn)，由代理來負(fù)責(zé)客戶端的所有請求。當(dāng)然，代理只是個代理，它不會完成實際的業(yè)務(wù)邏輯，而是一層皮而已，但是對于客戶端來說，它必須表現(xiàn)得就是客戶端需要的真實實現(xiàn)。

理解代理這個詞，這個模式其實就簡單了。

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;
    }
}

// 代理要表現(xiàn)得“就像是”真實實現(xiàn)類，所以需要實現(xiàn) FoodService
public class FoodServiceProxy implements FoodService {

    // 內(nèi)部一定要有一個真實的實現(xiàn)類，當(dāng)然也可以通過構(gòu)造方法注入
    private FoodService foodService = new FoodServiceImpl();

    public Food makeChicken() {
        System.out.println("我們馬上要開始制作雞肉了");

        // 如果我們定義這句為核心代碼的話，那么，核心代碼是真實實現(xiàn)類做的，
        // 代理只是在核心代碼前后做些“無足輕重”的事情
        Food food = foodService.makeChicken();

        System.out.println("雞肉制作完成啦，加點(diǎn)胡椒粉"); // 增強(qiáng)
          food.addCondiment("pepper");

        return food;
    }
    public Food makeNoodle() {
        System.out.println("準(zhǔn)備制作拉面~");
        Food food = foodService.makeNoodle();
        System.out.println("制作完成啦")
        return food;
    }
}

客戶端調(diào)用，注意，我們要用代理來實例化接口：

// 這里用代理類來實例化
FoodService foodService = new FoodServiceProxy();
foodService.makeChicken();

說到動態(tài)代理，又可以展開說 …… Spring 中實現(xiàn)動態(tài)代理有兩種，一種是如果我們的類定義了接口，如 UserService 接口和 UserServiceImpl 實現(xiàn)，那么采用 JDK 的動態(tài)代理，感興趣的讀者可以去看看 java.lang.reflect.Proxy 類的源碼；另一種是我們自己沒有定義接口的，Spring 會采用 CGLIB 進(jìn)行動態(tài)代理，它是一個 jar 包，性能還不錯。

適配器模式

說完代理模式，說適配器模式，是因為它們很相似，這里可以做個比較。

適配器模式做的就是，有一個接口需要實現(xiàn)，但是我們現(xiàn)成的對象都不滿足，需要加一層適配器來進(jìn)行適配。

適配器模式總體來說分三種：默認(rèn)適配器模式、對象適配器模式、類適配器模式。先不急著分清楚這幾個，先看看例子再說。

默認(rèn)適配器模式

首先，我們先看看最簡單的適配器模式默認(rèn)適配器模式(Default Adapter)是怎么樣的。

我們用 Appache commons-io 包中的 FileAlterationListener 做例子，此接口定義了很多的方法，用于對文件或文件夾進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)生了對應(yīng)的操作，就會觸發(fā)相應(yīng)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);
}

此接口的一大問題是抽象方法太多了，如果我們要用這個接口，意味著我們要實現(xiàn)每一個抽象方法，如果我們只是想要監(jiān)控文件夾中的文件創(chuàng)建和文件刪除事件，可是我們還是不得不實現(xiàn)所有的方法，很明顯，這不是我們想要的。

所以，我們需要下面的一個適配器，它用于實現(xiàn)上面的接口，但是所有的方法都是空方法，這樣，我們就可以轉(zhuǎn)而定義自己的類來繼承下面這個類即可。

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) {
    }
}

比如我們可以定義以下類，我們僅僅需要實現(xiàn)我們想實現(xiàn)的方法就可以了：

public class FileMonitor extends FileAlterationListenerAdaptor {
    public void onFileCreate(final File file) {
        // 文件創(chuàng)建
        doSomething();
    }

    public void onFileDelete(final File file) {
        // 文件刪除
        doSomething();
    }
}

當(dāng)然，上面說的只是適配器模式的其中一種，也是最簡單的一種，無需多言。下面，再介紹“正統(tǒng)的”適配器模式。

對象適配器模式

來看一個《Head First 設(shè)計模式》中的一個例子，我稍微修改了一下，看看怎么將雞適配成鴨，這樣雞也能當(dāng)鴨來用。因為，現(xiàn)在鴨這個接口，我們沒有合適的實現(xiàn)類可以用，所以需要適配器。

public interface Duck {
    public void quack(); // 鴨的呱呱叫
      public void fly(); // 飛
}

public interface Cock {
    public void gobble(); // 雞的咕咕叫
      public void fly(); // 飛
}

public class WildCock implements Cock {
    public void gobble() {
        System.out.println("咕咕叫");
    }
      public void fly() {
        System.out.println("雞也會飛哦");
    }
}

鴨接口有 fly() 和 quare() 兩個方法，雞 Cock 如果要冒充鴨，fly() 方法是現(xiàn)成的，但是雞不會鴨的呱呱叫，沒有 quack() 方法。這個時候就需要適配了：

// 毫無疑問，首先，這個適配器肯定需要 implements Duck，這樣才能當(dāng)做鴨來用
public class CockAdapter implements Duck {

    Cock cock;
    // 構(gòu)造方法中需要一個雞的實例，此類就是將這只雞適配成鴨來用
      public CockAdapter(Cock cock) {
        this.cock = cock;
    }

    // 實現(xiàn)鴨的呱呱叫方法
      @Override
      public void quack() {
        // 內(nèi)部其實是一只雞的咕咕叫
        cock.gobble();
    }

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

客戶端調(diào)用很簡單了：

public static void main(String[] args) {
    // 有一只野雞
      Cock wildCock = new WildCock();
      // 成功將野雞適配成鴨
      Duck duck = new CockAdapter(wildCock);
      ...
}

到這里，大家也就知道了適配器模式是怎么回事了。無非是我們需要一只鴨，但是我們只有一只雞，這個時候就需要定義一個適配器，由這個適配器來充當(dāng)鴨，但是適配器里面的方法還是由雞來實現(xiàn)的。

我們用一個圖來簡單說明下：

上圖應(yīng)該還是很容易理解的，我就不做更多的解釋了。下面，我們看看類適配模式怎么樣的。

類適配器模式

廢話少說，直接上圖：

看到這個圖，大家應(yīng)該很容易理解的吧，通過繼承的方法，適配器自動獲得了所需要的大部分方法。這個時候，客戶端使用更加簡單，直接 Target t = new SomeAdapter(); 就可以了。

適配器模式總結(jié)

1. 類適配和對象適配的異同

   一個采用繼承，一個采用組合；

   類適配屬于靜態(tài)實現(xiàn)，對象適配屬于組合的動態(tài)實現(xiàn)，對象適配需要多實例化一個對象。

   總體來說，對象適配用得比較多。

2. 適配器模式和代理模式的異同

   比較這兩種模式，其實是比較對象適配器模式和代理模式，在代碼結(jié)構(gòu)上，它們很相似，都需要一個具體的實現(xiàn)類的實例。但是它們的目的不一樣，代理模式做的是增強(qiáng)原方法的活；適配器做的是適配的活，為的是提供“把雞包裝成鴨，然后當(dāng)做鴨來使用”，而雞和鴨它們之間原本沒有繼承關(guān)系。

橋梁模式

理解橋梁模式，其實就是理解代碼抽象和解耦。

我們首先需要一個橋梁，它是一個接口，定義提供的接口方法。

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

然后是一系列實現(xiàn)類：

public class RedPen implements DrawAPI {
   @Override
   public void draw(int radius, int x, int y) {
      System.out.println("用紅色筆畫圖，radius:" + radius + ", x:" + x + ", y:" + y);
   }
}
public class GreenPen implements DrawAPI {
   @Override
   public void draw(int radius, int x, int y) {
      System.out.println("用綠色筆畫圖，radius:" + radius + ", x:" + x + ", y:" + y);
   }
}
public class BluePen implements DrawAPI {
   @Override
   public void draw(int radius, int x, int y) {
      System.out.println("用藍(lán)色筆畫圖，radius:" + radius + ", x:" + x + ", y:" + y);
   }
}

定義一個抽象類，此類的實現(xiàn)類都需要使用 DrawAPI：

public abstract class Shape {
   protected DrawAPI drawAPI;

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

定義抽象類的子類：

// 圓形
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);
   }
}
// 長方形
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);
   }
}

最后，我們來看客戶端演示：

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();
}

可能大家看上面一步步還不是特別清晰，我把所有的東西整合到一張圖上：

這回大家應(yīng)該就知道抽象在哪里，怎么解耦了吧。橋梁模式的優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見的，就是非常容易進(jìn)行擴(kuò)展。

本節(jié)引用了這里的例子，并對其進(jìn)行了修改。

裝飾模式

要把裝飾模式說清楚明白，不是件容易的事情。也許讀者知道 Java IO 中的幾個類是典型的裝飾模式的應(yīng)用，但是讀者不一定清楚其中的關(guān)系，也許看完就忘了，希望看完這節(jié)后，讀者可以對其有更深的感悟。

首先，我們先看一個簡單的圖，看這個圖的時候，了解下層次結(jié)構(gòu)就可以了：

我們來說說裝飾模式的出發(fā)點(diǎn)，從圖中可以看到，接口 Component 其實已經(jīng)有了 ConcreteComponentA 和 ConcreteComponentB 兩個實現(xiàn)類了，但是，如果我們要增強(qiáng)這兩個實現(xiàn)類的話，我們就可以采用裝飾模式，用具體的裝飾器來裝飾實現(xiàn)類，以達(dá)到增強(qiáng)的目的。

從名字來簡單解釋下裝飾器。既然說是裝飾，那么往往就是添加小功能這種，而且，我們要滿足可以添加多個小功能。最簡單的，代理模式就可以實現(xiàn)功能的增強(qiáng)，但是代理不容易實現(xiàn)多個功能的增強(qiáng)，當(dāng)然你可以說用代理包裝代理的方式，但是那樣的話代碼就復(fù)雜了。

首先明白一些簡單的概念，從圖中我們看到，所有的具體裝飾者們 ConcreteDecorator_ 都可以作為 Component 來使用，因為它們都實現(xiàn)了 Component 中的所有接口。它們和 Component 實現(xiàn)類 ConcreteComponent_ 的區(qū)別是，它們只是裝飾者，起裝飾作用，也就是即使它們看上去牛逼轟轟，但是它們都只是在具體的實現(xiàn)中加了層皮來裝飾而已。

注意這段話中混雜在各個名詞中的 Component 和 Decorator，別搞混了。

下面來看看一個例子，先把裝飾模式弄清楚，然后再介紹下 java io 中的裝飾模式的應(yīng)用。

最近大街上流行起來了“快樂檸檬”，我們把快樂檸檬的飲料分為三類：紅茶、綠茶、咖啡，在這三大類的基礎(chǔ)上，又增加了許多的口味，什么金桔檸檬紅茶、金桔檸檬珍珠綠茶、芒果紅茶、芒果綠茶、芒果珍珠紅茶、烤珍珠紅茶、烤珍珠芒果綠茶、椰香胚芽咖啡、焦糖可可咖啡等等，每家店都有很長的菜單，但是仔細(xì)看下，其實原料也沒幾樣，但是可以搭配出很多組合，如果顧客需要，很多沒出現(xiàn)在菜單中的飲料他們也是可以做的。

在這個例子中，紅茶、綠茶、咖啡是最基礎(chǔ)的飲料，其他的像金桔檸檬、芒果、珍珠、椰果、焦糖等都屬于裝飾用的。當(dāng)然，在開發(fā)中，我們確實可以像門店一樣，開發(fā)這些類：LemonBlackTea、LemonGreenTea、MangoBlackTea、MangoLemonGreenTea......但是，很快我們就發(fā)現(xiàn)，這樣子干肯定是不行的，這會導(dǎo)致我們需要組合出所有的可能，而且如果客人需要在紅茶中加雙份檸檬怎么辦？三份檸檬怎么辦？萬一有個變態(tài)要四份檸檬，所以這種做法是給自己找加班的。

不說廢話了，上代碼。

首先，定義飲料抽象基類：

public abstract class Beverage {
      // 返回描述
      public abstract String getDescription();
      // 返回價格
      public abstract double cost();
}

然后是三個基礎(chǔ)飲料實現(xiàn)類，紅茶、綠茶和咖啡：

public class BlackTea extends Beverage {
      public String getDescription() {
        return "紅茶";
    }
      public double cost() {
        return 10;
    }
}
public class GreenTea extends Beverage {
    public String getDescription() {
        return "綠茶";
    }
      public double cost() {
        return 11;
    }
}
...// 咖啡省略

定義調(diào)料，也就是裝飾者的基類，此類必須繼承自 Beverage：

// 調(diào)料
public abstract class Condiment extends Beverage {

}

然后我們來定義檸檬、芒果等具體的調(diào)料，它們屬于裝飾者，毫無疑問，這些調(diào)料肯定都需要繼承 Condiment 類：

public class Lemon extends Condiment {
    private Beverage bevarage;
      // 這里很關(guān)鍵，需要傳入具體的飲料，如需要傳入沒有被裝飾的紅茶或綠茶，
      // 當(dāng)然也可以傳入已經(jīng)裝飾好的芒果綠茶，這樣可以做芒果檸檬綠茶
      public Lemon(Beverage bevarage) {
        this.bevarage = bevarage;
    }
      public String getDescription() {
        // 裝飾
        return bevarage.getDescription() + ", 加檸檬";
    }
      public double cost() {
          // 裝飾
        return beverage.cost() + 2; // 加檸檬需要 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; // 加芒果需要 3 元
    }
}
...// 給每一種調(diào)料都加一個類

看客戶端調(diào)用：

public static void main(String[] args) {
      // 首先，我們需要一個基礎(chǔ)飲料，紅茶、綠茶或咖啡
    Beverage beverage = new GreenTea();
      // 開始裝飾
      beverage = new Lemon(beverage); // 先加一份檸檬
      beverage = new Mongo(beverage); // 再加一份芒果

      System.out.println(beverage.getDescription() + " 價格：￥" + beverage.cost());
      //"綠茶, 加檸檬, 加芒果 價格：￥16"
}

如果我們需要芒果珍珠雙份檸檬紅茶：

Beverage beverage = new Mongo(new Pearl(new Lemon(new Lemon(new BlackTea()))));

是不是很變態(tài)？

看看下圖可能會清晰一些：

到這里，大家應(yīng)該已經(jīng)清楚裝飾模式了吧。

下面，我們再來說說 java IO 中的裝飾模式。看下圖 InputStream 派生出來的部分類：

我們知道 InputStream 代表了輸入流，具體的輸入來源可以是文件（FileInputStream）、管道（PipedInputStream）、數(shù)組（ByteArrayInputStream）等，這些就像前面奶茶的例子中的紅茶、綠茶，屬于基礎(chǔ)輸入流。

FilterInputStream 承接了裝飾模式的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其實現(xiàn)類是一系列裝飾器，比如 BufferedInputStream 代表用緩沖來裝飾，也就使得輸入流具有了緩沖的功能，LineNumberInputStream 代表用行號來裝飾，在操作的時候就可以取得行號了，DataInputStream 的裝飾，使得我們可以從輸入流轉(zhuǎn)換為 java 中的基本類型值。

當(dāng)然，在 java IO 中，如果我們使用裝飾器的話，就不太適合面向接口編程了，如：

InputStream inputStream = new LineNumberInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream("")));

這樣的結(jié)果是，InputStream 還是不具有讀取行號的功能，因為讀取行號的方法定義在 LineNumberInputStream 類中。

我們應(yīng)該像下面這樣使用：

DataInputStream is = new DataInputStream(
                              new BufferedInputStream(
                                  new FileInputStream("")));

所以說嘛，要找到純的嚴(yán)格符合設(shè)計模式的代碼還是比較難的。

門面模式

門面模式（也叫外觀模式，F(xiàn)acade Pattern）在許多源碼中有使用，比如 slf4j 就可以理解為是門面模式的應(yīng)用。這是一個簡單的設(shè)計模式，我們直接上代碼再說吧。

首先，我們定義一個接口：

public interface Shape {
   void draw();
}

定義幾個實現(xiàn)類：

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()");
   }
}

客戶端調(diào)用：

public static void main(String[] args) {
    // 畫一個圓形
      Shape circle = new Circle();
      circle.draw();

      // 畫一個長方形
      Shape rectangle = new Rectangle();
      rectangle.draw();
}

以上是我們常寫的代碼，我們需要畫圓就要先實例化圓，畫長方形就需要先實例化一個長方形，然后再調(diào)用相應(yīng)的 draw() 方法。

下面，我們看看怎么用門面模式來讓客戶端調(diào)用更加友好一些。

我們先定義一個門面：

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

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

  /**
   * 下面定義一堆方法，具體應(yīng)該調(diào)用什么方法，由這個門面來決定
   */

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

看看現(xiàn)在客戶端怎么調(diào)用：

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

  // 客戶端調(diào)用現(xiàn)在更加清晰了
  shapeMaker.drawCircle();
  shapeMaker.drawRectangle();
  shapeMaker.drawSquare();        
}

門面模式的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，客戶端不再需要關(guān)注實例化時應(yīng)該使用哪個實現(xiàn)類，直接調(diào)用門面提供的方法就可以了，因為門面類提供的方法的方法名對于客戶端來說已經(jīng)很友好了。

組合模式

組合模式用于表示具有層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，使得我們對單個對象和組合對象的訪問具有一致性。

直接看一個例子吧，每個員工都有姓名、部門、薪水這些屬性，同時還有下屬員工集合（雖然可能集合為空），而下屬員工和自己的結(jié)構(gòu)是一樣的，也有姓名、部門這些屬性，同時也有他們的下屬員工集合。

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

   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+" ]");
   }   
}

通常，這種類需要定義 add(node)、remove(node)、getChildren() 這些方法。

這說的其實就是組合模式，這種簡單的模式我就不做過多介紹了，相信各位讀者也不喜歡看我寫廢話。

享元模式

英文是 Flyweight Pattern，不知道是誰最先翻譯的這個詞，感覺這翻譯真的不好理解，我們試著強(qiáng)行關(guān)聯(lián)起來吧。Flyweight 是輕量級的意思，享元分開來說就是 共享 元器件，也就是復(fù)用已經(jīng)生成的對象，這種做法當(dāng)然也就是輕量級的了。

復(fù)用對象最簡單的方式是，用一個 HashMap 來存放每次新生成的對象。每次需要一個對象的時候，先到 HashMap 中看看有沒有，如果沒有，再生成新的對象，然后將這個對象放入 HashMap 中。

這種簡單的代碼我就不演示了。

結(jié)構(gòu)型模式總結(jié)

前面，我們說了代理模式、適配器模式、橋梁模式、裝飾模式、門面模式、組合模式和享元模式。讀者是否可以分別把這幾個模式說清楚了呢？在說到這些模式的時候，心中是否有一個清晰的圖或處理流程在腦海里呢？

代理模式是做方法增強(qiáng)的，適配器模式是把雞包裝成鴨這種用來適配接口的，橋梁模式做到了很好的解耦，裝飾模式從名字上就看得出來，適合于裝飾類或者說是增強(qiáng)類的場景，門面模式的優(yōu)點(diǎn)是客戶端不需要關(guān)心實例化過程，只要調(diào)用需要的方法即可，組合模式用于描述具有層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，享元模式是為了在特定的場景中緩存已經(jīng)創(chuàng)建的對象，用于提高性能。

參考文章

轉(zhuǎn)自https://javadoop.com/post/design-pattern

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