公用技術——設計模式——初篇

       設計模式是爲了解決某種問題而進行的代碼設計，通過許多工程師反覆的使用，最後造成了一種模式，它不針對於特定的語言，隸屬於公共技術分類。由於做者是Java程序員，因此在編碼實現中都使用Java語言。

       設計模式一般包含如下幾個部分。

       首先是問題，它是爲了解決什麼問題而存在的。

　　其次爲實際應用場景，如何解決特定場景下的問題，例如在單例模式時，存在多線程，多JVM等等的場景。

　　最後是實現方案，如何經過編程語言來編碼實現。本文也經過這種結構來介紹設計模式，爲了方便理解，在最後會研究一個優秀的示例，示例的取材來源於經常使用的框架，Java代碼等等。

       設計模式按照其功能，特色能夠分爲三類

建立型模式                                                            

　　建立型模式主要的功能就是建立對象。它能夠分爲兩種類型，一種爲建立對象的實例（如下簡稱建立分類），另一種爲複用現有對象的實例（如下簡稱複用分類）。它總共包含七種設計模式。

• 單例模式：在特定的環境中，保證對象只存在單個實例。隸屬於建立分類。
• 工廠模式：爲了建立對象樹，工廠模式返回的都是對象樹的根類。根據對象樹的複雜程度，應用不一樣的工廠模式。當對象樹下包含的種類數量較少時（一般能夠枚舉，例如撲克牌的花色，大小），使用簡單工廠模式；當對象的種類比較多，而且擁有幾種簡單的分類時，而且每種類型下面又能夠枚舉時（例如手機，分爲蘋果，小米，華爲，蘋果下面又能夠細分），可使用工廠方法模式；當對象的數量比較巨大時，使用抽象工廠模式。隸屬於建立分類。
• 構建者模式：爲了建立複雜對象，在建立對象中，須要分步進行時，可使用構建者模式。隸屬於建立分類。
• 原型模式：經過已有對象的實例來建立新的實例對象，它的解決方案依賴於Cloneable接口，其餘語言的實現方案能夠自行研究。隸屬於複用分類
• 對象池模式：爲了複用已有對象的實例，而不用從新建立，它的應用很是普遍。隸屬於複用分類。

結構型模式                                                            

　　結構型模式主要的特色是，在它的解決方案中，在不修改原有代碼的基礎上，添加新的類來實現。按照功能將其分爲三種，第一種爲解耦，適配器模式。組合模式。第二種爲了知足新的需求，添加新的功能，裝飾器模式，添加新的功能實現方式，橋接模式。第三種爲了提升性能，減小內存的使用，享元模式，減小耗時資源的使用，代理模式。它們的格式通常都比較固定。它總共有六種設計模式。

• 適配器模式：爲了實現原有類型和現有類型的解耦。這裏的類型能夠爲接口或者是類，總共分爲4種場景，當原有類型爲接口，現有類型爲接口；當原有類型爲接口，現有類型爲類；當原有類型爲類，現有類型爲接口；當原有類型爲類，現有類型爲類，每一種場景對應特定的結構。它的實現方案爲添加XXAdapter來實現。
• 組合模式：對於對象使用者而言，爲了統一處理對象與它的集合類型。對象的集合類型自身維護添加，刪除，替換對象等等功能，它的實現方案爲集合類型與對象實現相同的接口，對於接口中關於集合類型的方法，對象拋出異常或提示不支持的操做。
• 橋接模式：對於特定的功能，爲了提供一種實現方案，而且能夠在這些實現方案中相互切換。爲了知足這樣的需求，須要將對象與功能的實現方式進行解耦。它的實現方案爲將對象的功能委託給某個接口類，當須要新的實現方式時，經過添加新的接口實現類來實現。
• 裝飾器模式：爲了知足需求，須要在原有的接口提供新的功能，它與橋接模式很類似，橋接模式是在原有的功能上提供新的實現方式，裝飾器模式是提供新的功能，例如排序，須要添加二分法排序，可使用橋接模式，添加一個二分法的接口實現類來知足需求。它的特色爲原來的功能須要複用原來的實現，新的功能須要添加新的子類來實現。
• 享元模式：爲了減小在建立對象時的內存消耗，將對象的公共屬性封裝在公共類型中，而私有屬性封裝在私有類型中，在建立對象時，經過建立私有對象，私有對象中引用公有對象，以此來達到共享公共屬性的目的。經過減小公共屬性佔有的內存來減小內存的開銷。
• 代理模式：代理模式的做用有兩種，第一種爲了提供性能，減小使用較大的資源，例如在網頁在初始化的過程當中，一般加載一個URL連接，而當用戶點擊時，此時去加載比較大的網絡資源，一般爲圖片，視頻等等，此時的代理類至關於實際類型的快捷方式，它的實現方案爲靜態代理。第二種爲了添加公共操做，例如校驗權限，記錄日誌等等，當調用實際對象的方法時，實際調用的是代理對象的方法，代理對象方法能夠由本身定義，可是都擁有原來的方法。此時代理類至關於黑客，在原有方法中添加了本身的方法，此時實際對象並不知道代理對象的存在。不管是哪一種情形，它的實現方案都是經過添加代理類。

行爲型模式                                                            

　　它的主要特色是，它更貼近於生活，它的問題每每能夠轉換爲實際的生活場景，它的解決方案中，各個對象每每對應生活中的各類角色。因此理解行爲型模式時，模擬爲生活場景會很是容易理解。它包含十一種設計模式。

• 職責鏈模式：處理請求，流程化的響應。能夠理解爲生活中的各類流程，例如醫院掛號，公司報銷流程。
• 命令模式：處理請求，響應。將請求方與實際的響應方進行解耦，將請求方的響應委託給第三者。例如生活中的點餐。快遞員配送流程。
• 解釋器模式：待補充
• 迭代器模式：爲了遍歷不一樣的集合類型。集合的類型能夠爲數組，List，Set等等。它不依賴於具體的集合類型，而依賴鏈式的數據結構。
• 中介者模式：待補充。
• 備忘錄模式：記錄對象被修改的每一個狀態。這個類比於實際開發中版本控制工具，記錄文件被修改的每一個狀態。
• 觀察者模式：將對象狀態的變化發送給對象的訂閱者。例如生活中的報紙訂閱，網購時商品價格下降時通知消費者，微博訂閱等等。
• 策略模式：與橋接模式很類似，爲了實現不一樣的算法，而且能夠在算法之間來回切換。例如生活中聯繫某我的，能夠經過郵件，網絡通信工具，電話方式來通知，當一種方式不可行時，須要有別的選擇。
• 模板模式：將設計與實現進行解耦，模擬爲生活中架構師設計了代碼，讓程序員去實現具體的功能。
• 訪問者模式：爲了調用相同方法，而卻擁有不一樣的對象類型，彼此之間沒有繼承的父子關係。能夠理解爲爲了method不一樣的object。其中method表示方法，通常抽象爲visit方法，object爲各類不一樣的類型。例如對象的Comparable，迭代者模式能夠說是一種特定的實現。
• 空對象模式：當實現一個功能時，能夠有不一樣的選擇。能夠創建一種選擇的順序，例如Log4j在加載配置文件時。