面向?qū)ο蟮幕驹O(shè)計(jì)原則（SOLID）：
單一職責(zé)（Single Responsibility），類(lèi)或者對(duì)象最好是只有單一職責(zé)，在程序設(shè)計(jì)中如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)類(lèi)承擔(dān)著多種義務(wù)，可以考慮進(jìn)行拆分。
開(kāi)閉原則（Open-Close，Open for extension，close for modification），設(shè)計(jì)要對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉。換句話說(shuō)，程序設(shè)計(jì)應(yīng)保證平滑的擴(kuò)展性，盡量避免因?yàn)樾略鐾?lèi)功能而修改已有實(shí)現(xiàn)，這樣可以少產(chǎn)出些回歸問(wèn)題。
里氏替換（Liskov Substitution），這是面向?qū)ο蟮幕疽刂?，進(jìn)行繼承關(guān)系抽象時(shí)，凡是可以用父類(lèi)或者基類(lèi)的地方，都可以用子類(lèi)替換。
接口分離（Interface Segregation），我們?cè)谶M(jìn)行類(lèi)和接口設(shè)計(jì)時(shí)，如果再一個(gè)接口里定義了太多方法，其子類(lèi)很可能面臨兩難，就是只有部分方法對(duì)它是有意義的，這就破壞了程序的內(nèi)聚性。對(duì)于這種情況，可以通過(guò)拆分成功能單一的多個(gè)接口，將行為進(jìn)行解耦。在未來(lái)維護(hù)中，如果某個(gè)接口設(shè)計(jì)有變，不會(huì)對(duì)使用其他接口的子類(lèi)構(gòu)成影響。
依賴(lài)反轉(zhuǎn)（Dependency Inversion）：
A.高層次的模塊不應(yīng)該依賴(lài)于低層次的模塊，他們都應(yīng)該依賴(lài)于抽象。
B.抽象不應(yīng)該依賴(lài)于具體實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)應(yīng)該依賴(lài)于抽象。
也即針對(duì)接口編程，而不是針對(duì)實(shí)現(xiàn)編程。
合成復(fù)用原則(Composite Reuse Principle, CRP)：復(fù)用時(shí)要盡量使用組合/聚合關(guān)系（關(guān)聯(lián)關(guān)系），少用繼承。
迪米特法則(Law of Demeter, LoD)：一個(gè)軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)盡可能少地與其他實(shí)體發(fā)生相互作用。
我覺(jué)得這個(gè)原則有兩個(gè)意思：1、一個(gè)對(duì)象應(yīng)該對(duì)其他對(duì)象保持最少的了解，對(duì)于被依賴(lài)的類(lèi)而言，意思就是向外公開(kāi)的public方法應(yīng)該盡可能的少；2、不要和“陌生人”說(shuō)話、只與你的直接朋友通信。直接朋友通常表現(xiàn)為關(guān)聯(lián)，聚合和組成關(guān)系，兩個(gè)對(duì)象之間聯(lián)系很緊密，通常以成員變量，方法的參數(shù)和返回值的形式出現(xiàn)。局部變量、臨時(shí)變量則不是直接的朋友。我們要求陌生的類(lèi)不要作為局部變量出現(xiàn)在類(lèi)中。
總體來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)模式分為三大類(lèi)：
創(chuàng)建型模式，共五種：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。
結(jié)構(gòu)型模式，共七種：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。
行為型模式，共十一種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責(zé)任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態(tài)模式、訪問(wèn)者模式、中介者模式、解釋器模式。
創(chuàng)建型：
1）單例模式( Singleton )
??????? 保證一個(gè)類(lèi)僅有一個(gè)實(shí)例,并提供一個(gè)訪問(wèn)它的全局控制點(diǎn)。讓類(lèi)自身負(fù)責(zé)保存它的唯一實(shí)例。 這個(gè)類(lèi)可以保證沒(méi)有其他實(shí)例可以被創(chuàng)建（通過(guò)截取創(chuàng)建新對(duì)象的請(qǐng)求 ）， 并且它可以提供一個(gè)訪問(wèn)該實(shí)例的方法。
下圖是利用 Java 的語(yǔ)言特性實(shí)現(xiàn)的線程安全且能延遲初始化的單例模式，Singleton 中維護(hù)著靜態(tài)私有的 SingleHolder 類(lèi)， SingleHolder 類(lèi)中持有個(gè)靜態(tài)常量 sHolder ，Client 若通過(guò)getSingleInstance 方法獲取 Singleton 對(duì)象則直接返回 SingleHolder 類(lèi)的 sHolder。
實(shí)現(xiàn)示例代碼：
/**
?* “餓漢式”的單例實(shí)現(xiàn)方式
?*
?*可以保證線程安全
?*/
public final class Director{
? /**
?? *靜態(tài)的本類(lèi)實(shí)例
?? */
? private static final Director INSTANCE = newDirector();
? /**
?? *私有化的構(gòu)造方法保證不被其它類(lèi)調(diào)用
?? */
? private Director() {
? }
? /**
?? *客戶(hù)端調(diào)用獲取單例實(shí)例
?? *
?? *@return 單例實(shí)例
?? */
? public static Director getInstance() {
??? return INSTANCE;
? }
}
/**
?*采用枚舉類(lèi)型的單例模式
?*/
public enum EnumDirector{
? @Override
? public String toString() {
??? return getDeclaringClass().getCanonicalName() + "@" +hashCode();
? }
}
/**
?* “懶漢式”的單例模式
?*
?*內(nèi)部類(lèi)在被引用之前不會(huì)被類(lèi)加載器加載，直到客戶(hù)端調(diào)用的時(shí)候才被加載
?*
?*這個(gè)方案是線程安全的
?*/
public final class LazyInitializationDirector{
? /**
?? *私有構(gòu)造方法
?? */
? private LazyInitializationDirector() {
? }
? /**
?? *@return 單例實(shí)例
?? */
? public static? LazyInitializationDirector getInstance() {
??? return InstanceHolder.INSTANCE;
? }
? /**
?? *延遲加載，生成 {@link? LazyInitializationDirector} 的實(shí)例
?? */
? private static class InstanceHolder{
? ? private static final? LazyInitializationDirector INSTANCE = newLazyInitializationDirector();
? }
}
/**
?*線程安全、雙檢查鎖的單例模式
?*
?* volatile所修飾的變量可以被看作是一種 “程度較輕的 synchronized ”；
?*與? synchronized 塊相比，volatile 變量所需的編碼較少，并且運(yùn)行時(shí)開(kāi)銷(xiāo)也較少，
?*但是它所能實(shí)現(xiàn)的功能也僅是 synchronized 的一部分。
?*
?*鎖提供了兩種主要特性：互斥（mutual exclusion） 和可見(jiàn)性（visibility）。
?*互斥即一次只允許一個(gè)線程持有某個(gè)特定的鎖，因此可使用該特性實(shí)現(xiàn)對(duì)共享數(shù)據(jù)的協(xié)
?*調(diào)訪問(wèn)協(xié)議，這樣，一次就只有一個(gè)線程能夠使用該共享數(shù)據(jù)?？梢?jiàn)性要更加復(fù)雜一些，
?*它必須確保釋放鎖之前對(duì)共享數(shù)據(jù)做出的更改對(duì)于隨后獲得該鎖的另一個(gè)線程是可見(jiàn)的
?*/
public final class ThreadSafeDoubleCheckLocking{
? private static volatile? ThreadSafeDoubleCheckLocking INSTANCE;
? private ThreadSafeDoubleCheckLocking() {
??? // 防止通過(guò)反射進(jìn)行實(shí)例化
??? if? (null != INSTANCE) {
????? throw new? IllegalStateException("該實(shí)例已經(jīng)存在");
??? }
? }
? public static? ThreadSafeDoubleCheckLocking getInstance() {
??? // 采用局部變量的形式可以提高約 25% 的性能
? ??ThreadSafeDoubleCheckLocking instance= INSTANCE;
??? // 如果已經(jīng)被實(shí)例化則直接返回該實(shí)例
??? if? (null ==instance) {
????? // 無(wú)法確定其他的線程是否已經(jīng)完成初始化
????? // 為了確保我們需要鎖定一個(gè)對(duì)象來(lái)進(jìn)行確認(rèn)
????? synchronized (ThreadSafeDoubleCheckLocking.class) {
??????? // 再次將實(shí)例分配給局部變量，檢查它是否被其他線程初始化
??????? // 在當(dāng)前線程被阻塞進(jìn)入鎖定區(qū)域時(shí)。如果它被初始化則直接返回之前創(chuàng)建的實(shí)例
??????? instance= INSTANCE;
??????? if (null ==instance) {
????????? INSTANCE =? instance = newThreadSafeDoubleCheckLocking();
??????? }
????? }
??? }
??? return instance;
? }
}
/**
?* “懶漢式”的單例模式-線程安全的
?*/
public final class ThreadSafeLazyLoadDirector{
? private static volatile? ThreadSafeLazyLoadDirector INSTANCE;
? private ThreadSafeLazyLoadDirector() {
??? // 防止通過(guò)反射進(jìn)行實(shí)例化
??? if? (null != INSTANCE) {
????? throw new? IllegalStateException("該實(shí)例已經(jīng)存在");
??? }
? }
? /**
?? *此方法被第一次調(diào)用時(shí)才會(huì)生成單例實(shí)例，實(shí)現(xiàn)懶加載
?? */
? public static synchronized? ThreadSafeLazyLoadDirector getInstance() {
??? if? (null == INSTANCE) {
????? INSTANCE =? newThreadSafeLazyLoadDirector();
??? }
??? return INSTANCE;
? }
}
/**
?* Singleton
?*/
public class Application{
? private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Application.class);
? public static void main(String[] args) {
? ? // “餓漢式” 單例模式
??? Director director1= Director.getInstance();
??? Director director2= Director.getInstance();
??? LOGGER.info("餓漢式單例1 = {}", director1);
??? LOGGER.info("餓漢式單例2 = {}", director2);
??? // “懶漢式” 單例模式
??? LazyInitializationDirector lazyDirector1=? LazyInitializationDirector.getInstance();
??? LazyInitializationDirector lazyDirector2=? LazyInitializationDirector.getInstance();
??? LOGGER.info("懶漢式單例1 = {}", lazyDirector1);
??? LOGGER.info("懶漢式單例2 = {}", lazyDirector2);
??? // 雙檢鎖
??? ThreadSafeDoubleCheckLocking? doubleCheckLocking1=? ThreadSafeDoubleCheckLocking.getInstance();
??? LOGGER.info("雙檢鎖單例1 = {}", doubleCheckLocking1);
??? ThreadSafeDoubleCheckLocking? doubleCheckLocking2=? ThreadSafeDoubleCheckLocking.getInstance();
??? LOGGER.info("雙檢鎖單例2 = {}", doubleCheckLocking2);
??? // 線程安全的“懶漢式”單例模式
??? ThreadSafeLazyLoadDirector? lazyLoadDirector1=? ThreadSafeLazyLoadDirector.getInstance();
??? LOGGER.info("線程安全的懶漢式單例1 = {}", lazyLoadDirector1.toString());
??? ThreadSafeLazyLoadDirector? lazyLoadDirector2=? ThreadSafeLazyLoadDirector.getInstance();
??? LOGGER.info("線程安全的懶漢式單例2 = {}", lazyLoadDirector2.toString());
??? // 枚舉型的單例模式
??? EnumDirector enumDirector1= EnumDirector.INSTANCE;
??? LOGGER.info("枚舉型單例1 = {}", enumDirector1);
??? EnumDirector enumDirector2= EnumDirector.INSTANCE;
??? LOGGER.info("枚舉型單例2 = {}", enumDirector2);
? }
}
2）工廠模式( Factory )
????? 針對(duì)每一種產(chǎn)品提供一個(gè)工廠類(lèi)，通過(guò)不同的工廠實(shí)例來(lái)創(chuàng)建不同的產(chǎn)品實(shí)例。
為每一種產(chǎn)品提供一個(gè)工廠類(lèi)，不同工廠類(lèi)實(shí)現(xiàn)同一個(gè)工廠接口，返回不同產(chǎn)品。
實(shí)現(xiàn)示例代碼：
假定現(xiàn)在有兩個(gè)廚師，一個(gè)只會(huì)做中餐，另一個(gè)只會(huì)做西餐，餐品分為熟食和生食兩類(lèi)。顧客需要顧客需要根據(jù)自己的口味來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的廚師并告知其需要熟食還是生食，廚師根據(jù)顧客的口味來(lái)進(jìn)行烹制。
/**
?*廚師
?*/
public interface Cook{
? FoodcookFood(FoodType foodType);
}
/**
?*食物
?*/
public interface Food{
? FoodTypegetFoodType();
}
/**
?*食物類(lèi)型
?*/
public enum FoodType{
? HOT("熱的"), COLD("涼的");
? privateString name;
? FoodType(String foodType) {
??? this.name =foodType;
? }
? public String getName() {
??? returnname;
? }
}
/**
?*中餐廚師
?*/
public class ChineseCook implements Cook{
? @Override
? public Food cookFood(FoodType foodType) {
??? return newChineseFood(foodType);
? }
}
/**
?*中餐
?*/
public class ChineseFood implements Food{
? privateFoodType foodType;
? public ChineseFood(FoodType foodType) {
??? this.foodType =foodType;
? }
? @Override
? public FoodType getFoodType() {
??? returnfoodType;
? }
? @Override
? public String toString() {
??? return foodType.getName()
? + "中餐";
? }
}
/**
?*西餐廚師
?*/
public class WesternCook implements Cook{
? @Override
? public Food cookFood(FoodType foodType) {
??? return newWesternFood(foodType);
? }
}
/**
?*西餐
?*/
public class WesternFood implements Food{
? privateFoodType foodType;
? public WesternFood(FoodType foodType) {
??? this.foodType =foodType;
? }
? @Override
? public FoodType getFoodType() {
??? returnfoodType;
? }
? @Override
? public String toString() {
??? return foodType.getName()
? + "西餐";
? }
}
/**
?* Factory Method
?*/
public class Application{
? private finalCook cook;
? private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Application.class);
? private Application(Cook cook) {
??? this.cook =cook;
? }
? public static void main(String[] args) {
??? Application app= new Application(newWesternCook());
??? app.makeFood();
??? app= new Application(newChineseCook());
??? app.makeFood();
? }
? private void makeFood() {
??? Food food;
??? food= cook.cookFood(FoodType.COLD);
??? LOGGER.info(food.toString());
??? food= cook.cookFood(FoodType.HOT);
??? LOGGER.info(food.toString());
? }
}
3）抽象工廠模式( Abstract Factory )
????? 應(yīng)對(duì)產(chǎn)品族概念而生。與工廠模式相比，抽象工廠模式是為了應(yīng)對(duì)產(chǎn)品族。
實(shí)現(xiàn)示例代碼：
假定一支遠(yuǎn)洋的隊(duì)伍由船、船長(zhǎng)以及水手組成，隊(duì)伍有年輕和成熟之分。年輕的隊(duì)伍有著年輕的船長(zhǎng)、年輕的水手以及嶄新的船只；而成熟的隊(duì)伍有著老船長(zhǎng)、老水手以及老舊的船只。不同隊(duì)伍有著不同的主題，隊(duì)伍中不同的物體存在一定的依賴(lài)性。
/**
?*船上成員以及船
?*/
public interface Member{
? String getDescription();
}
/**
?*船長(zhǎng)
?*/
public interface Captain extends Member{
}
/**
?*水手
?*/
public interface Sailor extends Member{
}
/**
?*船
?*/
public interface Ship extends Member{
}
/**
?*團(tuán)隊(duì)工廠要實(shí)現(xiàn)的功能
?*/
public interface TeamFactory{
? ShipcreateShip();
? CaptaincreateCaptain();
? SailorcreateSailor();
}
/**
?*老船長(zhǎng)
?*/
public class OldCaptain implements Captain{
? static final String DESCRIPTION = "我是一名老船長(zhǎng)";
? public String getDescription() {
??? return DESCRIPTION;
? }
}
/**
?*老水手
?*/
public class OldSailor implements Sailor{
? static final String DESCRIPTION = "我是一名老水手";
? public String getDescription() {
??? return DESCRIPTION;
? }
}
/**
?*舊船
?*/
public class OldShip implements Ship{
? static final String DESCRIPTION = "我是一艘破舊的船";
? public String getDescription() {
??? return DESCRIPTION;
? }
}
/**
?*久經(jīng)考驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)
?*/
public class PermanentTeamFactory implements TeamFactory{
? public Ship createShip() {
??? return newOldShip();
? }
? public Captain createCaptain() {
??? return newOldCaptain();
? }
? public Sailor createSailor() {
??? return newOldSailor();
? }
}
/**
?*年輕船長(zhǎng)
?*/
public class YoungCaptain implements Captain{
? static final String DESCRIPTION = "我是一名年輕的船長(zhǎng)";
? public String getDescription() {
??? return DESCRIPTION;
? }
}
/**
?*年輕水手
?*/
public class YoungSailor implements Sailor{
? static final String DESCRIPTION = "我是年輕的水手";
? public String getDescription() {
??? return DESCRIPTION;
? }
}
/**
?*新船
?*/
public class NewShip implements Ship{
? static final String DESCRIPTION = "我是一艘嶄新的船";
? public String getDescription() {
??? return DESCRIPTION;
? }
}
/**
?*年輕團(tuán)隊(duì)工廠
?*/
public class YoungTeamFactory implements TeamFactory{
? public Ship createShip() {
??? return newNewShip();
? }
? public Captain createCaptain() {
??? return newYoungCaptain();
? }
? public Sailor createSailor() {
??? return newYoungSailor();
? }
}
/**
?* AbstractFactory
?*/
public class Application{
? private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Application.class);
? privateShip mShip;
? privateCaptain mCaptain;
? privateSailor mSailor;
? public void createTeam(final TeamFactory factory) {
? ??setmCaptain(factory.createCaptain());
??? setmShip(factory.createShip());
??? setmSailor(factory.createSailor());
? }
? public static void main(String[] args) {
? ? Application app= newApplication();
? ? app.createTeam(newYoungTeamFactory());
??? LOGGER.info("正在創(chuàng)建一支年輕的隊(duì)伍...");
??? LOGGER.info("-->" + app.getmCaptain().getDescription());
??? LOGGER.info("-->" + app.getmShip().getDescription());
??? LOGGER.info("-->" + app.getmSailor().getDescription());
??? app.createTeam(newPermanentTeamFactory());
??? LOGGER.info("正在創(chuàng)建一支久經(jīng)考驗(yàn)的隊(duì)伍...");
??? LOGGER.info("-->" + app.getmCaptain().getDescription());
??? LOGGER.info("-->" + app.getmShip().getDescription());
??? LOGGER.info("-->" + app.getmSailor().getDescription());
? }
? public Ship getmShip() {
??? returnmShip;
? }
? public void setmShip(Ship mShip) {
??? this.mShip =mShip;
? }
? public Captain getmCaptain() {
??? returnmCaptain;
? }
? public void setmCaptain(Captain mCaptain) {
??? this.mCaptain =mCaptain;
? }
? public Sailor getmSailor() {
??? returnmSailor;
? }
? public void setmSailor(Sailor mSailor) {
??? this.mSailor =mSailor;
? }
}
4）建造者模式( Builder )
??????? 將一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與它的表示分離，使得同樣的構(gòu)造過(guò)程可以產(chǎn)生不同的對(duì)象。
作為 Product 的內(nèi)部類(lèi)，Builder 統(tǒng)一了 Product 的整個(gè)構(gòu)建過(guò)程，同時(shí)在 build 過(guò)程中，可以由于 set 值順序不同等原因產(chǎn)生不同的效果。
實(shí)現(xiàn)示例代碼：
假定需要生成一個(gè)虛擬的人物模型，人物主要包括幾個(gè)簡(jiǎn)單的屬性：姓名、年齡、國(guó)籍以及膚色。假如一個(gè)數(shù)據(jù)模型的擁有很多屬性，如果單純使用構(gòu)造方法來(lái)實(shí)例化對(duì)象，勢(shì)必會(huì)造成構(gòu)造方法參數(shù)爆炸的問(wèn)題，也可以稱(chēng)之為“反可伸縮構(gòu)造方法模式”。代碼的可讀性和可靠性大大降低。此時(shí)，可以為這個(gè)對(duì)象創(chuàng)建的過(guò)程指定一個(gè)創(chuàng)建者，我們只需要向創(chuàng)建者描述該對(duì)象的一些具體細(xì)節(jié)，接下來(lái)的構(gòu)造過(guò)程就統(tǒng)統(tǒng)交給創(chuàng)建者完成了。
/**
?*國(guó)籍
?*/
public enum Nationality{
? CHINA("中國(guó)"), RUSSIA("俄羅斯"), USA("美國(guó)"), JAPAN("日本"), UK("英國(guó)");
? privateString name;
? Nationality(String name)? {
??? this.name =name;
? }
? @Override
? public String toString() {
??? returnname;
? }
}
/**
?*膚色
?*/
public enum SkinColor{
? YELLOW("黃色"), BLACK("黑色"), WHITE("白色");
? private String color;
? SkinColor(String color) {
??? this.color =color;
? }
? @Override
? public String toString() {
??? returncolor;
? }
}
/**
?*人
?*/
public final class Person{
? private finalString name;
? private finalInteger age;
? private finalNationality? nationality;
? public String getName() {
??? returnname;
? }
? public Integer getAge() {
??? returnage;
? }
? public Nationality getNationality() {
??? returnnationality;
? }
? public SkinColor getSkinColor() {
??? returnskinColor;
? }
? private finalSkinColor? skinColor;
? public Person(Builder builder) {
??? this.name = builder.name;
??? this.age = builder.age;
??? this.skinColor = builder.skinColor;
??? this.nationality = builder.nationality;
? }
? @Override
? public String toString() {
??? StringBuilder sb= newStringBuilder();
??? sb.append(name);
??? if? (null !=nationality) {
????? sb.append(" 是來(lái)自 " + nationality.toString() + " 的");
??? }
??? if? (null !=age) {
????? sb.append(" " + age + "歲的");
??? }
??? if? (null !=skinColor) {
????? sb.append(" 有著" + skinColor + "皮膚的");
??? }
??? sb.append("一個(gè)人");
??? return sb.toString();
? }
? /**
?? *創(chuàng)建者
?? */
? public static class Builder{
? ? privateString name;
??? privateInteger age;
??? privateNationality nationality;
??? privateSkinColor skinColor;
??? public Builder age(Integer age) {
????? this.age =age;
????? return this;
??? }
??? public Builder name(String name) {
????? if (null ==name) {
??????? throw new? IllegalArgumentException("人必須有名字!");
????? }
????? this.name =name;
????? return this;
??? }
??? public Builder nationality(Nationality nationality) {
????? this.nationality =nationality;
????? return this;
??? }
??? public Builder skinColor(SkinColor skinColor) {
????? this.skinColor =skinColor;
????? return this;
??? }
??? public Person build() {
????? return new? Person(this);
??? }
? }
}
/**
?* Builder
?*/
public class Application{
? private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Application.class);
? public static void main(String[] args) {
? ? Person personWang=
??????????? new Person.Builder().name("小王").age(25).nationality(Nationality.CHINA).skinColor(SkinColor.YELLOW).build();
??? Person personZhang=
??????????? new Person.Builder().name("小張").age(28).nationality(Nationality.USA).skinColor(SkinColor.WHITE).build();
??? Person personLiu=
? ??????????new Person.Builder().name("老王").age(48).nationality(Nationality.JAPAN).skinColor(SkinColor.YELLOW).build();
??? LOGGER.info(personWang.toString());
??? LOGGER.info(personZhang.toString());
??? LOGGER.info(personLiu.toString());
? }
}
