大牛分享的幾種設計模式及知識要點（四）

1、組合模式（(Composite Pattern) ）

定義：Compose objects into tree structures to represent part-whole

hierarchies.Composite lets clients treat individual objects and compositions of

objects uniformly.（將對象組合成樹形結構以表示「部分-總體」的層次結構，使得用

戶對單個對象和組合對象的使用具備一致性。）

● Component 抽象構件角色

定義參加組合對象的共有方法和屬性，能夠定義一些默認的行爲或屬性，好比咱們

例子中的 getInfo 就封裝到了抽象類中。

● Leaf 葉子構件

葉子對象，其下再也沒有其餘的分支，也就是遍歷的最小單位。

● Composite 樹枝構件

樹枝對象，它的做用是組合樹枝節點和葉子節點造成一個樹形結構。

樹枝構件的通用代碼：

public class Composite extends Component {

//構件容器

private ArrayList componentArrayList = new

ArrayList();

//增長一個葉子構件或樹枝構件

public void add(Component component){

this.componentArrayList.add(component);

}

//刪除一個葉子構件或樹枝構件

public void remove(Component component){

this.componentArrayList.remove(component);

}

//得到分支下的全部葉子構件和樹枝構件

public ArrayList getChildren(){

return this.componentArrayList;

}

}

使用場景：

● 維護和展現部分-總體關係的場景，如樹形菜單、文件和文件夾管理。

● 從一個總體中可以獨立出部分模塊或功能的場景。

注意：

只要是樹形結構，就考慮使用組合模式。

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2、觀察者模式（Observer Pattern ）

定義：Define a one-to-many dependency between objects so that when one

object changes state,all its dependents are notified and updated automatically.

（定義對象間一種一對多的依賴關係，使得每當一個對象改變狀態，則全部依賴於

它的對象都會獲得通知並被自動更新。）

● Subject 被觀察者

定義被觀察者必須實現的職責，它必須可以動態地增長、取消觀察者。它通常是抽

象類或者是實現類，僅僅完成做爲被觀察者必須實現的職責：管理觀察者並通知觀

察者。

● Observer 觀察者

觀察者接收到消息後，即進行 update（更新方法）操做，對接收到的信息進行處

理。

● ConcreteSubject 具體的被觀察者

定義被觀察者本身的業務邏輯，同時定義對哪些事件進行通知。

● ConcreteObserver 具體的觀察者

每一個觀察在接收到消息後的處理反應是不一樣，各個觀察者有本身的處理邏輯。

被觀察者通用代碼：

public abstract class Subject {

//定義一個觀察者數組

private Vector obsVector = new Vector();

//增長一個觀察者

public void addObserver(Observer o){

this.obsVector.add(o);

}

//刪除一個觀察者

public void delObserver(Observer o){

this.obsVector.remove(o);

}

//通知全部觀察者

public void notifyObservers(){

for(Observer o:this.obsVector){

o.update();

}

}

}

使用場景：

● 關聯行爲場景。須要注意的是，關聯行爲是可拆分的，而不是「組合」關係。

● 事件多級觸發場景。

● 跨系統的消息交換場景，如消息隊列的處理機制。

注意：

● 廣播鏈的問題

在一個觀察者模式中最多出現一個對象既是觀察者也是被觀察者，也就是說消息最

多轉發一次（傳遞兩次）。

● 異步處理問題

觀察者比較多，並且處理時間比較長，採用異步處理來考慮線程安全和隊列的問

題。

3、門面模式（Facade Pattern ）

定義：Provide a unified interface to a set of interfaces in a subsystem.Facade

defines a higher-level interface that makes the subsystem easier to use.（要求一

個子系統的外部與其內部的通訊必須經過一個統一的對象進行。門面模式提供一個

高層次的接口，使得子系統更易於使用。）

● Facade 門面角色

客戶端能夠調用這個角色的方法。此角色知曉子系統的全部功能和責任。通常狀況

下，本角色會將全部從客戶端發來的請求委派到相應的子系統去，也就說該角色沒

有實際的業務邏輯，只是一個委託類。

● subsystem 子系統角色

能夠同時有一個或者多個子系統。每個子系統都不是一個單獨的類，而是一個類

的集合。子系統並不知道門面的存在。對於子系統而言，門面僅僅是另一個客戶

端而已。

使用場景：

● 爲一個複雜的模塊或子系統提供一個供外界訪問的接口

● 子系統相對獨立——外界對子系統的訪問只要黑箱操做便可

● 預防低水平人員帶來的風險擴散

注意：

●一個子系統能夠有多個門面

●門面不參與子系統內的業務邏輯

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4、備忘錄模式（Memento Pattern ）

定義：Without violating encapsulation,capture and externalize an object's internal

state so that the object can be restored to this state later.（在不破壞封裝性的前提

下，捕獲一個對象的內部狀態，並在該對象以外保存這個狀態。這樣之後就可將該

對象恢復到原先保存的狀態。）

● Originator 發起人角色

記錄當前時刻的內部狀態，負責定義哪些屬於備份範圍的狀態，負責建立和恢復備

忘錄數據。

● Memento 備忘錄角色（簡單的 javabean）

負責存儲 Originator 發起人對象的內部狀態，在須要的時候提供發起人須要的內部

狀態。

● Caretaker 備忘錄管理員角色（簡單的 javabean）

對備忘錄進行管理、保存和提供備忘錄。

使用場景：

● 須要保存和恢復數據的相關狀態場景。

● 提供一個可回滾（rollback）的操做。

● 須要監控的副本場景中。

● 數據庫鏈接的事務管理就是用的備忘錄模式。

注意：

●備忘錄的生命期

●備忘錄的性能

不要在頻繁創建備份的場景中使用備忘錄模式（好比一個 for 循環中）。

clone 方式備忘錄：

● 發起人角色融合了發起人角色和備忘錄角色，具備雙重功效

多狀態的備忘錄模式

● 增長了一個 BeanUtils 類，其中 backupProp 是把發起人的全部屬性值轉換到

HashMap 中，方便備忘錄角色存儲。restoreProp 方法則是把 HashMap 中的值返

回到發起人角色中。

BeanUtil 工具類代碼：

public class BeanUtils {

//把 bean 的全部屬性及數值放入到 Hashmap 中

public static HashMap backupProp(Object bean){

HashMap result = new

HashMap();

try {

//得到 Bean 描述

BeanInfo

beanInfo=Introspector.getBeanInfo(bean.getClass());

//得到屬性描述

PropertyDescriptor[]

descriptors=beanInfo.getPropertyDescriptors();

//遍歷全部屬性

for(PropertyDescriptor des:descriptors){

//屬性名稱

String fieldName = des.getName();

//讀取屬性的方法

Method getter = des.getReadMethod();

//讀取屬性值

Object fieldValue=getter.invoke(bean,new

Object[]{});

if(!fieldName.equalsIgnoreCase("class")){

result.put(fieldName, fieldValue);

}

}

} catch (Exception e) {

//異常處理

}

return result;

}

//把 HashMap 的值返回到 bean 中

public static void restoreProp(Object bean,HashMap

propMap){

try {

//得到 Bean 描述

BeanInfo beanInfo =

Introspector.getBeanInfo(bean.getClass());

//得到屬性描述

PropertyDescriptor[] descriptors =

beanInfo.getPropertyDescriptors();

//遍歷全部屬性

for(PropertyDescriptor des:descriptors){

//屬性名稱

String fieldName = des.getName();

//若是有這個屬性

if(propMap.containsKey(fieldName)){

//寫屬性的方法

Method setter = des.getWriteMethod();

setter.invoke(bean, new

Object[]{propMap.get(fieldName)});

}

}

} catch (Exception e) {

//異常處理

System.out.println("shit");

e.printStackTrace();

}

}

}

多備份的備忘錄：略

封裝得更好一點：保證只能對發起人可讀

●創建一個空接口 IMemento——什麼方法屬性都沒有的接口，而後在發起人

Originator 類中創建一個內置類（也叫作類中類）Memento 實現 IMemento 接口，

同時也實現本身的業務邏輯。

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