• 創(chuàng)建模式
  • 單例模式
  • 工廠模式
• 結(jié)構(gòu)型模式
  • 代理模式
  • 適配器模式
• 行為型模式
  • 觀察者模式
  • 責任鏈模式
  • 策略模式
  • 模板方法模式

創(chuàng)建模式

單例模式

什么是設(shè)計模式

1. 設(shè)計模式：一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過分類編目的、代碼設(shè)計經(jīng)驗的總結(jié)。
2. 目的：可重用代碼，讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。
3. Java中的設(shè)計模式：23種：

• [x] 創(chuàng)建型模式：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式；
• [x] 結(jié)構(gòu)型模式：適配器模式、裝飾器模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式；
• [x] 行為型模式：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態(tài)模式、訪問者模式、中介者模式、解釋器模式；
• [x] 其它模式：并發(fā)型模式和線程池模式。
  單例模式：保證整個應(yīng)用中某個實例有且只有一個。
  舉例：配置文件、工具類、線程池、緩存、日志對象等

單利模式實現(xiàn)

1. 應(yīng)用場合: 有些對象只需要一個就足夠了.
2. 作用: 保證整個應(yīng)用程序中某個實例有且只有一個.

（1） 餓漢式
懶漢模式，先只是進行聲明，當存在該實例的時候直接返回，不存在的時候再去新建

/*
 * 單例模式Singleton
 * 應(yīng)用場合：有些對象只需要一個就足夠了，如古代皇帝、老婆
 * 作用：保證整個應(yīng)用程序中某個實例有且只有一個
 * 類型：餓漢模式、懶漢模式
 */
public class Singleton {
    //1.將構(gòu)造方法私有化，不允許外部直接創(chuàng)建對象
    private Singleton(){
    }
    //2.創(chuàng)建類的唯一實例，使用private static修飾
    private static Singleton instance=new Singleton();
    //3.提供一個用于獲取實例的方法，使用public static修飾
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

（2） 懶漢式
餓漢模式特點之一就是在類加載是這個類的實例就被加載了，無論之后是否用到這個實例

/*
 * 懶漢模式
 */
public class Singleton2 {
    //1.將構(gòu)造方法私有化，不允許外邊直接創(chuàng)建對象
    private Singleton2(){

    }
    //2.聲明類的唯一實例，使用private static修飾
    private static Singleton2 instance;
    //3.提供一個用于獲取實例的方法，使用public static修飾
    public static Singleton2 getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton2();
        }
        return instance;
    }

}

餓漢式、懶漢式區(qū)別

餓漢模式：在加載類的時候就加載了實例，因此加載慢，但運行快，線程安全
懶漢模式：在加載類時沒有加載實例，加載快，運行時加載實例，運行慢，線程不安全

工廠模式

工廠模式的概念、意圖、應(yīng)用場景、動機

1. 工廠模式的概念

   
   

2. 工廠模式的意圖

   
   

3. 工廠模式的應(yīng)用場景

   
   

4. 工廠模式的動機

   
   

5. 工廠模式類圖

   
   

6. 抽象工廠模式類圖

   
   

工廠模式的應(yīng)用

1. 常見的應(yīng)用
   （1） JDBC的工作流程

   
   
   
   

   （2） spring beanfactory

   
   

2. 對比：

   
   

3. 實現(xiàn)了

   
   

4. 適用場景

   
   

結(jié)構(gòu)型模式

代理模式

1. 概念

• [x] 為其他對象提供一種代理，以控制對這個對象的訪問（例如火車站代售處）。代理對象起到中介作用，可去掉功能服務(wù)或增加額外的服務(wù)。

2. 代理模式的分類：

• [ ] 遠程代理模式： 為不同地理的對象提供局域網(wǎng)代表對象（例子：通過遠程代理可以監(jiān)控各個店鋪，使之可以直觀的了解店里的情況）
• [ ] 虛擬代理： 根據(jù)需要將資源消耗很大的對象進行延遲，真正需要的時候進行創(chuàng)建
• [ ] 保護代理： 控制用戶的訪問權(quán)限
• [ ] 智能引用代理： 提供對目標對象提供額外的服務(wù)（火車票代售處）

智能引用代理：

靜態(tài)代理

1. 靜態(tài)代理：代理和被代理對象在【代理之前】都是【確定】的。他們都實現(xiàn)【相同的接口或者繼承相同的抽象類】
2. 代理實現(xiàn)方法：
   （1）繼承法：代理類直接【繼承】被代理類，實現(xiàn)其原有方法，并添加一些額外功能
   （2）聚合方法：代理類實現(xiàn)【相同的功能接口：很重要，事項相同接口，不同代理也可以進行相互代理】，并在內(nèi)聲明一個被代理類的對象（類似封裝），通過內(nèi)部對象實現(xiàn)其原有方法，并添加額外功能

3、靜態(tài)代理的實現(xiàn)
（1）聚合代理優(yōu)于繼承代理。因為實現(xiàn)功能疊加的情況下，聚合代理通過相互代理可以實現(xiàn)功能重用，而繼承代理必須寫多個類來實現(xiàn)多功能疊加。
（2）靜態(tài)代理只能代理一種類型的被代理類，換個類型的就不行了，這需要動態(tài)代理

4、靜態(tài)代理的兩種實現(xiàn)方式對比（繼承方式和聚合方式）
案例--代理類功能的疊加
（1） 繼承的方式:如果使用繼承的方式來實現(xiàn)我們代理功能的疊加，我們的代理類會無限的膨脹下去。
（2） 聚合的方式：由于代理類和被代理類都實現(xiàn)了相同的接口，那么代理類的構(gòu)造參數(shù)就可以傳入該相同的接口，這樣在后面功能疊加的時候就可以傳入其他功能的代理類，因為他們都實現(xiàn)了相同的父接口。從而達到功能疊加的作用。

動態(tài)代理

1. JDK動態(tài)代理
   (1) 目的：動態(tài)產(chǎn)生代理，實現(xiàn)對【不同類】，【不同方法】的代理
   (2) java動態(tài)代理類，位于java.lang.reflect包下，一般涉及兩個類：

（1）Interface InvocationHandler：該接口中僅定義了一個方法public object invoke(Object obj,Method method,Object[] args)
參數(shù)：
obj：被代理類的對象
method：被代理的方法
args：被代理方法參數(shù)數(shù)組
返回值：
Object：方法返回值

（2）Proxy：該類即為動態(tài)代理類：
static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class[] interfaces,InvocationHandler h)
參數(shù)：
loader：被代理類的類加載器，通過被代理類.getClass().getClassLoader()得到
interfaces：實現(xiàn)的接口，通過getClass().getInterfaces()得到
h：invocationHandler
返回值：
返回代理類的一個實例

2. 動態(tài)代理實現(xiàn)步驟：
   (1)創(chuàng)建一個實現(xiàn)接口InvocationHandler的類，它必須實現(xiàn)invoke方法。
   (2)創(chuàng)建被代理的類以及接口。
   (3)調(diào)用Proxy的靜態(tài)方法，創(chuàng)建一個代理類。
   newProxyInstance(ClassLoader loader,Class[] interfaces,InvocationHandler h)
   (4)通過代理調(diào)用方法。

CGLIB動態(tài)代理

1. JDK動態(tài)代理與CGLIB動態(tài)代理之間的區(qū)別

   
   
2. CGLIB：是一個強大的開源項目，可以在運行期擴展Java類與實現(xiàn)Java接口
3. JDK動態(tài)代理實現(xiàn)思路
   實現(xiàn)功能:通過Proxy的newProxyInstance返回代理對象
   (1)聲明一段源碼(動態(tài)產(chǎn)生代理)
   (2)編譯源碼(JDK Compiler API)，產(chǎn)生新的類(代理類)
   (3)將這個類load到內(nèi)存當中，產(chǎn)生一個新的對象(代理對象)
   (4)return 代理對象

3. 總結(jié)

1、代理概念、分類及應(yīng)用場景
為其他對象設(shè)置總代理，以控制對這個對象的訪問；
代理對象起到了中介的作用，去掉了某些功能，或增加了些額外的服務(wù)。
四類：
Remote Proxy -- 客戶端服務(wù)器的模式
Virtual Proxy -- 資源消耗很大，或復(fù)雜的對象，需要延遲，需要時創(chuàng)建，
Protect Proxy -- 保護和控制權(quán)限
Smart Reference Proxy -- 提供額外服務(wù)。

為什么只講智能引用代理？
使用得多：日志處理、權(quán)限管理、事務(wù)處理...
靜態(tài)代理（繼承、聚合）
JDK動態(tài)代理實現(xiàn)日志處理的功能
模擬JDK動態(tài)代理實現(xiàn)：在代理類Proxy和被代理類RealSubject之間，加入了invocationHandler。
調(diào)用jar包中某個類的方法，不能改源碼，AOP面向切面，增加額外事務(wù)邏輯。

適配器模式

適配器模式定義：

將一個類的接口，轉(zhuǎn)換成期望的另外一個借口，使得由于接口不兼容而不能一起工作的那些類可以一起工作。

適配器模式: 構(gòu)成

構(gòu)成：客戶端、目標接口、原本接口、具體請求

適配器模式分類

1. 組合

2. 繼承

   
   

比較

作用

行為型模式

觀察者模式

1. 認識觀察者模式

（1）定義：
定義對象件的一種一對多的依賴關(guān)系，當一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時，所有依賴它的對象都會得到通知并且自動更新，
（2）流程圖：

2. 實現(xiàn)的兩種方式：推模型和拉模型

1. 結(jié)構(gòu)

2. 觀察者模式通用代碼
   步驟：
   （1）目標對象的定義
   （2）具體的目標對象的定義
   （3）觀察者接口的定義
   （4）觀察者的具體實現(xiàn)

3. 利用Java提供的觀察者實現(xiàn)

1. 認識觀察者模式

（1）目標與觀察者之間的關(guān)系：一對一、一對多、多對一等。
（2）單向依賴：觀察者依賴目標，而不是目標依賴觀察者，觀察者是被動的，目標是主動的。
（3）命名建議：
1、目標接口的定義，建議在名稱后面跟Subject；
2、觀察者接口的定義，建議在名稱后面跟Observer；
3、觀察者接口的更新方法，建議名稱為update，參數(shù)的個數(shù)及類型不受限制。
（4）觸發(fā)通知的時機：目標對象的狀態(tài)發(fā)生維護之后觸發(fā)。（比如：先賦值內(nèi)容再通知是對的，而反過來就會出現(xiàn)問題）
（5）觀察者模式調(diào)用時序：見觀察者模式調(diào)用時序圖I、II。
（6）通知的順序：不確定，平行的，沒有相互依賴關(guān)系。

2. 準備階段

   
   

3. 運行階段

   
   

2. 實現(xiàn)的兩種方式：推模型和拉模型

觀察者模式兩種模式：

1. 推模型：目標對象主動向觀察者推送目標的詳細信息 ； 推送的信息通常是目標信息的全部或部分信息。

   
   

2. 拉模型：目標對象在通知觀察者的時候，只傳遞少量信息 ；如果觀察者需要更具體的信息，由觀察者主動到目標對象中獲取，相當于是觀察者從目標對象中拉數(shù)據(jù)；一般這種模型的實現(xiàn)中，會把目標對象自身通過update方法傳遞給觀察者。

   
   
   
   

   兩種模型的比較：

推模型是假定目標對象知道觀察著需要的數(shù)據(jù)。
拉模型是目標對象不知道觀察著具體需要什么數(shù)據(jù)，因此把自身傳給觀察者，由觀察者來取值。
推模型會使觀察者對象難于復(fù)用。
拉模型下，update方法的參數(shù)是目標對象本身，基本上可以適應(yīng)于各種情況的需要。

Java 實現(xiàn) VS 自己實現(xiàn)的對比四點：
（1）不需要再定義觀察者和目標接口（JDK已經(jīng)定義）。
（2）具體的目標實現(xiàn)里面不需要再維護觀察者的注冊信息，Java中的Observable類里面已經(jīng)實現(xiàn)。
（3）觸發(fā)通知的方式有一點變化，要先調(diào)用setChanged方法，這個是Java為了幫助實現(xiàn)更精確的觸發(fā)控制而提供的功能。
（4）具體觀察者的實現(xiàn)里面，update方法其實能同時支持推模型和拉模型，這個Java在定義的時候，已經(jīng)考慮。

4. 簡述觀察者優(yōu)缺點

5. 何時使用觀察者模式

使用觀察者模式的場景 --- 觸發(fā)聯(lián)動(本質(zhì))
1、當一個抽象模型有兩個方面，其中一個方面的操作依賴于另一個方面的狀態(tài)變化
2、如果更改一個對象的時候，需要同時連帶改變其他的對象，而且不知道究竟應(yīng)該有多少對象需要被連帶改變
3、當一個對象必須通知其他的對象，但是你又希望這個對象和其他被通知的對象是松散耦合的

6. 觀察者模式的衍生

觀察者模式——區(qū)別對待觀察者場景問題

1. 需求總結(jié)

2. 解決思路
   （1）情況之一：如果天氣是晴天，按照黃明的女朋友需要下雨的條件，黃明的老媽需要下雨或下雪的條件，則她們倆就都不需要通知了。
   （2）情況之二：如果天氣是下雨，則黃明的女朋友需要通知，而黃明的老媽也需要通知。
   （3）情況之三：如果天氣是下雪，則只需要通知黃明的老媽。

3. 實現(xiàn)步驟：
   區(qū)別對待觀察者模式中，目標父類不實現(xiàn)通知方法，在子類中實現(xiàn)有區(qū)別的通知方法。
   狀態(tài)變更調(diào)用通知方法，通知方法調(diào)用觀察者，同時回調(diào)目標對象

   
   

責任鏈模式

1. 什么是責任鏈模式

將接收者對象連成一條鏈，并在該鏈上傳遞請求，直到有一個接收者對象處理它。通過讓更多對象有機會處理請求，避免了請求發(fā)送者和接收者之間的耦合。

2. 如何實現(xiàn)責任鏈模式

流程是 顧客申請折扣，觸發(fā)priceHandler對請求價格的處理，在處理價格之前通過工廠方法創(chuàng)建了一個priceHandler的實例，如果實例處理不了折扣，觸發(fā)后繼，然后調(diào)用工廠設(shè)置后繼并創(chuàng)建新的PriceHandler來處理折扣，還是處理不了繼續(xù)申請，直到成功。

3. 責任鏈模式如何解耦

加入了新的能夠折扣處理的成員lead類繼承了PriceHandler
對工廠方法進行了改動 添加了lead的實例，以及給lead設(shè)置了后繼Successor

1、OO的一些原則：
2、如 單一職責原則 ： 設(shè)置一個接口時，應(yīng)該只將與這個接口業(yè)務(wù)相關(guān)的方法放在接口之中。
3、工場方法的實質(zhì)在用返回返回的是一個接口，而不是一個實例對象。
4、用到責任鏈，總會用到工廠

將指定的方法移到某個文件中的快捷鍵操作方式：
選中方法名——Refactor——Move——選擇需要移動到的目標文件——確定

責任鏈模式：使用了自身對象后繼

解耦---

責任鏈模式真的好嗎

1. 開閉原則(OO中的一個基本原則):

對擴展開放,對變更關(guān)閉,即是如果有一個業(yè)務(wù)變更,希望新增一個類,而非修改原有代碼來滿足業(yè)務(wù)需求.

2. 責任鏈模式的執(zhí)行性能:

當有請求到達時會從責任鏈頭部開始遍歷整條責任鏈,直到有一個處理器處理了請求,或者是整個鏈條遍歷完成,在這過程中性能的損耗體現(xiàn)在兩個方面.

（1）是時間,相對于單個Handler處理請求的時間而言,整個鏈條的遍歷過程會消耗更多的時間.

（2) 是內(nèi)存,使用責任鏈模式創(chuàng)建了大量對象來表示處理器對象,但僅僅使用了其中的少部分,剩余的大部分處理器都僅僅作為一個過客.

4. 責任鏈模式的應(yīng)用

責任鏈模式在日常編碼中可能不是經(jīng)常用到的模式,但不管是前端還是后端工程師都可能天天接接觸到責任鏈模式.

后端：Java中的異常處理；
前端：JavaScript Event Model；
Java Web：FilterChain in Web（不純的COR）

1. JAVA中的異常處理機制是使用責任鏈模式

2. JavaScript的事件模式也是責任鏈模式

3. JAVAEE中的Filter

（1）JAVAEE中的Filter經(jīng)常可以在請求到達核心代碼之前對它進行攔截并作出一些操作,當多個Filter存在的時候就共同構(gòu)成了一個FilterChain,FilterChain不是一個存的責任鏈,責任鏈模式中只能有一個對象來處理請求,而FilterChain中可以有多個對象同時處理請求.

5. 各個模式間的聯(lián)系

設(shè)計模式的學(xué)習一定要結(jié)合OO的基本原則
面向?qū)ο蟮奈宕笤瓌t：

1. 單一職責原則
2. 開放封閉原則（對擴展開放，對變更封閉）
3. 3. 依賴倒置原則（核心是依賴抽象）
4. 4. 接口隔離原則
5. 5. Liskov替換原則（里氏替換原則）

策略模式

1. 什么是策略模式

策略模式將可變的部分從程序中抽象分離成算法接口，在該接口下分別封裝一系列算法實現(xiàn)。
并使他們可以互相替換。
從而導(dǎo)致客戶端程序獨立于算法的改變。

2. 策略模式如何實現(xiàn)

鴨子應(yīng)用的更新需求

鴨子飛行
方案一：繼承

方案二：抽象方法

1.Favor composition over inheritance：復(fù)合（組合）優(yōu)先于繼承。多用組合，少用繼承。

2.組合定義：在類中增加一個私有域，引用另一個已有的類的實例，通過調(diào)用引用實例的方法從而獲得新的功能，這種設(shè)計被稱作組合（復(fù)合）（意思就是：得到其他類的對象，使用這個對象的方法。）

3. 策略模式總結(jié)

一、策略模式設(shè)計原則：

1. 找出應(yīng)用中需要變化的部分，把他們獨立出來，不要和那些不需要變化的代碼混在一起；
   將不變的東西抽象為接口，而變化的部分交給實現(xiàn)去做，具體而言，鴨子飛行的行為是千變?nèi)f化的，但是鴨子具有飛行行為本身是不變的，我們將不變的部分抽象為飛行策略接口，而將具體的飛行行為交給實現(xiàn)去處理。
2. 面向接口編程，而不是面向?qū)崿F(xiàn)編程。
3. 多用組合，少用繼承。

二、策略模式的實現(xiàn)：

1. 通過分離變化得出策略接口Strategy。
2. 編寫Strategy的實現(xiàn)類。
3. 客戶端程序“有一個”Strategy。
4. 在客戶程序中選擇/組裝正確的Strategy實現(xiàn)。

三、策略模式的優(yōu)點：

1. 使用了組合，使架構(gòu)更加靈活。
2. 富有彈性，可以較好的應(yīng)對變化（開閉原則）。
3. 更好的代碼復(fù)用性（相對于繼承）。
4. 消除了大量的條件語句。

四、策略模式的缺點：

1. 客戶代碼需要了解每個策略實現(xiàn)的細節(jié)，不然就會使得實現(xiàn)有可能有不正確的行為。
2. 隨著時間的推移，策略接口會急劇膨脹，增加了對象的數(shù)目。

五、策略模式的適用場景：

1. 許多相關(guān)的類僅僅是行為差異，將差異的共享分離出來成為一個策略接口，而這些相關(guān)的類便成為其算法家族的成員。
2. 運行時選取不同的算法變體。
3. 通過條件語句在多個分支中選取一個，使用策略模式使得代碼更加簡潔。

4. 實際案例分享

模板方法模式

1. 什么是模板方法模式

(1) 模板模式

定義了一個操作中的算法骨架,而將一些步驟延遲到子類中實現(xiàn),使得子類在不改變一個算法結(jié)構(gòu)的同時,就重新定義該算法的特定步驟.

=>

(2) 生活案例——飲料的調(diào)制方法

=>

2. 如何實現(xiàn)模板方法模式

1. 定義抽象基類
   (1)實現(xiàn)方法（通用共同屬性）
   (2)抽象方法（延遲方法）
   (3)鉤子方法（擴展點）
   (4)模板方法（一定要用final因為要禁止子類對方法框架的覆寫）
2. 子類

模板方法的基本實現(xiàn)

思想
1、一份算法框架，大家共同遵守
2、 算法框架中分離出變與不變的部分
3、將變化的算法，延遲實現(xiàn)（交由具體的子類實現(xiàn)）
基本實現(xiàn)
1、用一個抽象基類，一個public final方法定義好算法框架
2、不變的部分，用private方法加以實現(xiàn)。（基本方法）
3、變化的部分，用protected abstract加以定義（抽象方法）
使用
1、面向接口編程
2、傳入實際的實現(xiàn)子類給接口變量
3、接口變量調(diào)用框架方法

用鉤子(Hook)函數(shù)實現(xiàn)子類對算法框架個性化的擴展

1、思想
框架通過提供一個個的鉤子，使框架具備了更大的靈活性。不想執(zhí)行算法框架中的某些個步驟，我們可以脫鉤，如果想執(zhí)行的話，我們可以掛鉤。
2、實現(xiàn)
在抽象類中，提供protected鉤子方法。這是個實現(xiàn)的或空的方法。這樣子類就可以選擇覆寫-持鉤，也可以選擇不覆寫-脫勾。
3、使用
提供一個isXXX類型的鉤子方法。用該方法控制算法框架中
4、某個步驟是否執(zhí)行
子類不覆寫這個方法，就是脫鉤，仍按框架邏輯執(zhí)行，一旦覆寫，就是掛鉤，將改變框架算法方向，按子類邏輯執(zhí)行。

3. 模板方法模式的特點

一、模板方法模式的實現(xiàn)要素：

準備一個抽象類，將部分邏輯以具體方法的形式實現(xiàn)，然后聲明一些抽象方法交由子類實現(xiàn)剩余邏輯，用鉤子方法給予子類更大的靈活性。最后將方法匯總構(gòu)成一個不可改變的模板方法。

二、從類的角度看：

（1）抽象基類
1、基本方法。
2、抽象方法【只知道具體原則，而不知道實現(xiàn)細節(jié)，需要將其延遲到子類中實現(xiàn)的一些步驟】。
3、可選鉤子（Hook，鉤子函數(shù)，提供一個默認或空的實現(xiàn)。具體的子類可以自行決定是否掛鉤以及如何掛鉤）。
4、Template方法（final 使其不能被子類所覆寫 模板方法模式要遵循的原則：子類可以替換掉父類中的可變邏輯，但不能改變整體邏輯結(jié)構(gòu)））。
（2）具體子類
1、實現(xiàn)基類中的抽象方法。
2、覆蓋鉤子方法。

三、模板方法的優(yōu)點：

（1）封裝性好。（2）復(fù)用性好。（3）屏蔽細節(jié)。（4）便于維護。

四、模板方法的缺點：

（1）繼承限制（Java語言是單繼承語言），單繼承會使得更多情況不可用，新類引入困難。

五、模板方法模式的適用場景：

（1）算法或操作遵循相似的邏輯。
（2）重構(gòu)時（把相同的代碼抽取到父類中）。
（3）重要、復(fù)雜的算法，核心算法設(shè)計為模板方法。

4. 模板方法模式在項目中的應(yīng)用

電信聯(lián)通移動三大運營商日志需求分析

解決方案1

解決方案1.2 提供擴展點,使用鉤子函數(shù)實現(xiàn)