java设计模式示例
创建模式
1.工厂方法模式（Factory Method） ?将程序中创建对象的操作，单独出来处理，创建一个产品的工厂接口，把实际的工作转移到具体的子类。大大提高了系统扩展的柔性，接口的抽象化处理给相互依赖的对象创建提供了最好的抽象模式。
public class TestFactoryMethod {public static void main(String[] args) {AnimalFactory af=new DogFactory();Animal1 a=af.getAnimal();}}abstract class Animal1{}class Dog1 extends Animal1{}class Cat1 extends Animal1{}abstract class AnimalFactory{public abstract Animal1 getAnimal();}class DogFactory extends AnimalFactory{public Animal1 getAnimal(){System.out.println("Dog");return new Dog1();}}class CatFactory extends AnimalFactory{public Animal1 getAnimal(){System.out.println("Cat");return new Cat1();}}?
2.抽象工厂模式（Abstract Factory） 针对多个产品等级的情况，而工厂方法模式针对单一产品等级的情况。import java.awt.*;import javax.swing.*;import java.awt.event.*;public class TestAbstractFactory {public static void main(String[] args) {GUIFactory fact=new SwingFactory();Frame f=fact.getFrame();Component c1=fact.getButton();Component c2=fact.getTextField();f.setSize(500,300);f.setLayout(new FlowLayout());f.add(c1);f.add(c2);f.setVisible(true);f.addWindowListener(new WindowAdapter(){public void windowClosing(WindowEvent e){System.exit(0);}});}}abstract class GUIFactory{public abstract Component getButton();public abstract Component getTextField();public abstract Frame getFrame();}class AWTFactory extends GUIFactory{public Component getButton() {return new Button("AWT Button");}public Frame getFrame() {return new Frame("AWT Frame");}public Component getTextField() {return new TextField(20);}}class SwingFactory extends GUIFactory{public Component getButton() {return new JButton("Swing Button");}public Frame getFrame() {return new JFrame("Swing Frame");}public Component getTextField() {return new JTextField(20);}} 3.单例模式（Singleton） 改善全局变量和命名空间的冲突，可以说是一种改良了的全局变量。这种一个类只有一个实例，且提供一个访问全局点的方式，更加灵活的保证了实例的创建和访问约束。系统中只有一个实例，因此构造方法应该为私有 饿汉式：类加载时直接创建静态实例 懒汉式：第一次需要时才创建一个实例，那么newInstance方法要加同步 饿汉式比懒汉式要好，尽管资源利用率要差。但是不用同步。public class TestSingleton {public static void main(String[] args) {}}class ClassA{ //饿汉式private static ClassA i=new ClassA();public static ClassA newInstance(){return i;}private ClassA(){}}class ClassB{ //懒汉式private static ClassB i=null;public static synchronized ClassB newInstance(){if (i==null) i=new ClassB();return i;}private ClassB(){}}4.建造模式（Builder） 将一个对象的内部表象和建造过程分割，一个建造过程可以造出不同表象的对象。可简化为模版方法模式.
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public class TestBuilder { public static void main(String[] args) { Builder b=new BuilderImpl1(); Director d=new Director(b); Product p=d.createProduct(); }} interface Builder{ void buildPart1(); void buildPart2(); void buildPart3(); Product getProduct(); } class BuilderImpl1 implements Builder{public void buildPart1() { System.out.println("create part1"); }public void buildPart2() { System.out.println("create part2");}public void buildPart3() { System.out.println("create part3"); }public Product getProduct() { return new Product(); }}class Director{ Builder b; public Director(Builder b){ this.b=b; } public Product createProduct(){ b.buildPart1(); b.buildPart2(); b.buildPart3(); return b.getProduct(); } } class Product{}?
5.原型模式（ProtoType） 通过一个原型对象来创建一个新对象（克隆）。Java中要给出Clonable接口的实现，具体类要实现这个接口，并给出clone()方法的实现细节，这就是简单原型模式的应用。 ? 浅拷贝：只拷贝简单属性的值和对象属性的地址 ? 深拷贝：拷贝本对象引用的对象，有可能会出现循环引用的情况。可以用串行化解决深拷贝。写到流里再读出来，这时会是一个对象的深拷贝结果。
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import java.io.*;public class TestClonealbe {public static void main(String[] args) throws Exception {Father f=new Father();User u1=new User("123456",f);User u2=(User)u1.clone();System.out.println(u1==u2);System.out.println(u1.f==u2.f);}}class User implements Cloneable,Serializable{String password;Father f;public User(String password,Father f){this.password=password;this.f=f;}public Object clone() throws CloneNotSupportedException {//return super.clone();ObjectOutputStream out=null;ObjectInputStream in=null;try {ByteArrayOutputStream bo=new ByteArrayOutputStream();out = new ObjectOutputStream(bo);out.writeObject(this);out.flush();byte[] bs=bo.toByteArray();ByteArrayInputStream bi=new ByteArrayInputStream(bs);in = new ObjectInputStream(bi);Object o=in.readObject();return o;} catch (IOException e) {e.printStackTrace();return null;} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();return null;}finally{try {out.close();in.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}class Father implements Serializable{}?
结构模式 如何把简单的类根据某种结构组装为大的系统?
6.适配器模式（Adapter） 在原类型不做任何改变的情况下，用一个适配器类把一个接口转成另一个接口，扩展了新的接口，灵活且多样的适配一切旧俗。这种打破旧框框，适配新格局的思想，是面向对象的精髓。以继承方式实现的类的 Adapter模式和以聚合方式实现的对象的Adapter模式，各有千秋，各取所长。
public class TestAdapter {public static void main(String[] args) {USB mouse=new Mouse();PC pc=new PC();//pc.useMouse(mouse);PS2 adapter=new USB2PS2Adapter(mouse);pc.useMouse(adapter);}}interface PS2{void usePs2();}interface USB{void useUsb();}class Mouse implements USB{public void useUsb(){System.out.println("通过USB接口工作");}}class PC{public void useMouse(PS2 ps2Mouse){ps2Mouse.usePs2();}}class USB2PS2Adapter implements PS2{private USB usb;public USB2PS2Adapter(USB usb) {this.usb = usb;}public void usePs2(){System.out.println("把对usePS2的方法调用转换成对useUSB的方法调用");usb.useUsb();}}?
7.组合模式（Composite） 把整体和局部的关系用树状结构描述出来，使得客户端把整体对象和局部对象同等看待。
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import java.util.*;public class TestComposite {public static void main(String[] args) {Node n1=new LeafNode(3);Node n2=new LeafNode(4);Node n3=new LeafNode(6);Node n4=new LeafNode(5);Node n5=new LeafNode(2);Node n6=new LeafNode(9);Node n7=new LeafNode(12);Node n8=new LeafNode(7);Node n9=new LeafNode(8);Node c1=new CompositeNode(n1,n2,n3);Node c4=new CompositeNode(n8,n9);Node c3=new CompositeNode(n5,c4);Node c2=new CompositeNode(n4,c3);Node c5=new CompositeNode(n6,n7);Node root=new CompositeNode(c1,c2,c5);System.out.println(root.getValue());}}abstract class Node{public abstract int getValue();}class LeafNode extends Node{int value;public LeafNode(int value){this.value=value;}public int getValue(){return value;}}class CompositeNode extends Node{private List children=new ArrayList();public CompositeNode(Node... nodes){for(Node n:nodes){children.add(n);}}public int getValue(){int result=0;for(Node n:children){result+=n.getValue();}return result;}}?
8.装饰模式（Decorator） 以对客户透明的方式来扩展对象的功能。 用户根据功能需求随意选取组成对象的成分，通过方法的链式调用来实现。 可以给对象动态的增加功能，比继承灵活性更大。
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public class TestDecorator {public static void main(String[] args) {Teacher t1=new SimpleTeacher();Teacher t2=new CppTeacher(t1);Teacher t3=new JavaTeacher(t2);t3.teach();//t.teach();}}abstract class Teacher{public abstract void teach();}class SimpleTeacher extends Teacher{public void teach(){System.out.println("Good Good Study, Day Day Up");}}class JavaTeacher extends Teacher{Teacher teacher;public JavaTeacher(Teacher t){this.teacher=t;}public void teach(){teacher.teach();System.out.println("Teach Java");}}class CppTeacher extends Teacher{Teacher teacher;public CppTeacher(Teacher t){this.teacher=t;}public void teach(){teacher.teach();System.out.println("Teach C++");}}?
9.代理模式（Proxy） 用一个代理对象来作为另一个对象的代理，对客户来说是透明的。 存在一个抽象主题类，具体主题类和代理主题类都继承（实现）抽象主题，代理主题类中的方法会调用具体主题类中相对应的方法。
10.享元模式（Flyweight Pattern） 对象的状态分为内蕴状态和外蕴状态。内蕴状态不随环境变化而变化，因此可以作成系统共享.?
11.门面模式（Facade） 访问子系统的时候，通过一个Fa?ade对象访问。Facade类是单例的。 客户代码只需要和门面对象通信，不需要和具体子系统内部的对象通信，使得他们之间的耦合关系减弱。 这次将表现层和逻辑层隔离，封装底层的复杂处理，为用户提供简单的接口，这样的例子随处可见。
门面模式很多时候更是一种系统架构的设计，在我所做的项目中，就实现了门面模式的接口，为复杂系统的解耦提供了最好的解决方案。?
12.桥梁模式（Bridge） 将抽象和实现脱耦，使得二者可以单独变化。使得一个继承关系不承担两个变化因素.使用合成来代替继承的一种体现.
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public YuanUser(BankAccount account) {super(account);}public void getMoney() {System.out.print("人民币");account.withdraw();}public void saveMoney() {System.out.print("人民币");account.deposit();}}class DollarUser extends BankUser{public DollarUser(BankAccount account) {super(account);}public void getMoney() {System.out.print("美元");account.withdraw();}public void saveMoney() {System.out.print("美元");account.deposit();}} ??
行为模式 描述如何在对象之间划分责任?
13.策略模式（Strategy） 如同LayoutManager和具体的布局管理器的关系，在抽象策略类中定义方法，将易于变化的部分封装为接口，通常Strategy 封装一些运算法则，使之能互换。Bruce Zhang在他的博客中提到策略模式其实是一种“面向接口”的编程方法，真是恰如其分。 在具体策略子类中实现，客户代码根据不同的需要选择相应的具体类，例如电子商务中多种价格算法。 一种策略一旦选中，整个系统运行期是不变化的
public class TestStrategy {public static void main(String[] args) {Strategy s1=new May1Strategy();Strategy s2=new June1Strategy();Book b=new Book(100);b.setS(s2);System.out.println(b.getPrice());}}class Book{Strategy s;public Book(double price){this.price=price;}private double price;public void setS(Strategy s) {this.s = s;}public double getPrice(){return price*s.getZheKou();}}interface Strategy{double getZheKou();}class May1Strategy implements Strategy{public double getZheKou(){return 0.8;}}class June1Strategy implements Strategy{public double getZheKou(){return 0.7;}} 14.模板方法（Template Method） 准备一个抽象类，把部分确定的逻辑定义在某些方法中，用其他抽象方法实现剩余的逻辑。不同子类对这些逻辑有不同的实现。 用法：定义多个抽象操作，定义并实现一个模板方法，将步骤放在这个具体方法里，推迟到子类实现。子类可以改变父类的可变部分，但不能改变模板方法所代表的顶级逻辑。public class TestTemplateMethod {public static void main(String[] args) {XiaoPin xp=new DaPuKe();xp.act();}}abstract class XiaoPin{public abstract void jiaoLiu();public abstract void xuShi();public abstract void gaoXiao();public abstract void shanQing();public final void act(){jiaoLiu();xuShi();gaoXiao();shanQing();}}class DaPuKe extends XiaoPin{public void jiaoLiu(){System.out.println("顺口溜");}public void xuShi(){System.out.println("火车除夕，老同学见面");}public void gaoXiao(){System.out.println("名片当作扑克");}public void shanQing(){System.out.println("马家军");}} ??
15.观察者模式（Observer） 定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时, 所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。观察者和被观察者的分开，为模块划分提供了清晰的界限。在低耦合的对象间完成协调。 Java中的事件模型就是一个应用。
16.迭代器模式（Iterator） 类似于集合中的Iterator，使用迭代器来统一不同集合对象的遍历方式。在绝大多数的系统中，都会用到数组、集合、链表、队列这样的类型，关心迭代模式的来龙去脉非常有必要。在遍历算法中，迭代模式提供了遍历的顺序访问容 器，GOF给出的定义为：提供一种方法访问一个容器（container）对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。.NET中就是使用了迭代器来 创建用于foreach的集合。
public class TestIterator {public static void main(String[] args) {Stack s=new Stack();s.push("Liucy");s.push("Huxz");s.push("George");LinkedList l=new LinkedList();l.addFirst("Liucy");l.addFirst("Huxz");l.addFirst("George");print(l.iterator());}public static void print(Itr it){while(it.hasNext()){System.out.println(it.next());}}}interface Itr{boolean hasNext();Object next();}class Stack{Object[] os=new Object[10];int index=0;private void expand(){Object[] os2=new Object[os.length*2];System.arraycopy(os,0,os2,0,os.length);os=os2;}public void push(Object o){if (index==os.length) expand();os[index]=o;index++;}public Object pop(){index--;Object o=os[index];os[index]=null;return o;}private class StackItr implements Itr{int cursor=0;public boolean hasNext(){return cursor}public Object next(){return os[cursor++];}}public Itr iterator(){return new StackItr();}}class LinkedList{private class Node{Object o;Node next;public Node(Object o){this.o=o;}public void setNext(Node next){this.next=next;}public Node getNext(){return this.next;}}Node head;public void addFirst(Object o){Node n=new Node(o);n.setNext(head);head=n;}public Object removeFirst(){Node n=head;head=head.getNext();return n.o;}class LinkedListItr implements Itr{Node currentNode=head;public boolean hasNext(){return this.currentNode!=null;}public Object next(){Node n=currentNode;currentNode=currentNode.getNext();return n.o;}}public Itr iterator(){return new LinkedListItr();}}?
17.责任链（Chain of Responsibility） 多个处理器对象连成一串，请求在这条链上传递，由该处理这个请求的处理器来处理。发出请求的客户端并不知道哪个对象处理请求。
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public class TestChain {public static void main(String[] args) {String pass1="123456";String pass2="123456";String personId="123456789012345678";String email="chmask@163.com";register(pass1,pass2,personId,email);}public static void register(String pass1,String pass2,String personId,String email){Filter f1=new PasswordFilter1();Filter f2=new PasswordFilter2();Filter f3=new PersonIdFilter();Filter f4=new EmailFilter();f1.setNext(f2);f2.setNext(f3);f3.setNext(f4);System.out.println(f1.doFilter(pass1,pass2,personId,email));}}abstract class Filter{Filter next=null;public Filter getNext() {return next;}public void setNext(Filter next) {this.next = next;}public String doFilter(String pass1,String pass2,String personId,String email){if (next==null) return "成功";else return next.doFilter(pass1,pass2,personId,email);}}class PasswordFilter1 extends Filter{public String doFilter(String pass1,String pass2,String personId,String email){if (!(pass1.equals(pass2)))return "两次密码输入不一致";else return super.doFilter(pass1,pass2,personId,email);}}class PasswordFilter2 extends Filter{public String doFilter(String pass1,String pass2,String personId,String email){if (pass1.length()!=6)return "密码长度必须为6";else return super.doFilter(pass1,pass2,personId,email);}}class PersonIdFilter extends Filter{public String doFilter(String pass1,String pass2,String personId,String email){if (personId.length()!=15 && personId.length()!=18)return "身份证号码非法";else return super.doFilter(pass1,pass2,personId,email);}}class EmailFilter extends Filter{public String doFilter(String pass1,String pass2,String personId,String email){int i1=email.indexOf("@");int i2=email.indexOf(".");if (i1==-1 || i2==-1 || i2-i1<=1 || i1==0 || i2==email.length()-1)return "email非法";else return super.doFilter(pass1,pass2,personId,email);}}?
18.状态模式（State） 在对象内部状态改变时改变其行为。把所研究的对象的行为封装在不同的状态对象中。
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import static java.lang.System.*;public class TestState {public static void main(String[] args) {BBSUser u=new BBSUser();u.setState(new GuestState());u.publish();u.setState(new NormalState());u.publish();u.setState(new BlockedState());u.publish();u.setState(new NewComerState());u.publish();}}class BBSUser{private State state;public void setState(State state){this.state=state;}public void publish(){state.action();}}abstract class State{public abstract void action();}class GuestState extends State{public void action(){out.println("您处在游客状态，请先登录");}}class NormalState extends State{public void action(){out.println("您处在正常状态，文章发表成功");}}class BlockedState extends State{public void action(){out.println("您处在被封状态，文章发表失败");}}class NewComerState extends State{public void action(){out.println("您是新手，请先学习一下，3天后再来");}}class StateFactory{public static State createState(int i){if (i==1) return new GuestState();else return new NormalState();}}?
19.备忘录模式（Memento） 备忘录对象用来存储另一个对象的快照对象，保存其内部状态，使得可以随时恢复。 备忘录角色：保存发起人对象的内部状态，保护内容不被除发起人对象之外的对象获取。窄接口：负责人对象和其他对象看到的接口，只允许把备忘录对象传给其他对象。宽接口：发起人能看到的接口，允许读取内部状态。 发起人角色：创建并使用备忘录对象来保存其状态 负责人角色：负责保存备忘录对象。 ? 白箱实现：备忘录类对其他类也可见，这样发起人的状态可能会存在安全问题。 ? 黑箱实现：把备忘录类作成发起人的内部类，对外提供一个标识接口。
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