JAVA23种设计模式的代码

设计模式精要

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#设计模式 #java23 #class #interface #signal #decorator

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本文深入探讨了设计模式的核心概念，包括创建型模式如单例模式、工厂方法模式；结构型模式如适配器模式、代理模式；以及行为型模式如策略模式、观察者模式等。通过对这些模式的解析，帮助读者理解它们如何解决软件设计中的常见问题。

package lq.test;

import java.io.*;
import java.util.*;

//*********创建型模式***************

//factory method 1
//1具体的构造算法，和2构造出的具体产品由子类实现
interface Product {
}

//或者我也提供一个工厂的接口，由这个抽象类来继承它

abstract class Factory {
abstract public Product fmd();

//我认为这个方方法的存在是，是对FactoryMethod方法的补充
//例如可以为生成的对象赋值，计算为生成对象应付何值，前后的日值
//且这些都是公用的，生成产品的最主要算法还是在FactoryMethod中，
//这个方法只是起辅助作用，这也是一种思维方法，将具体的算法实现在一个方法中
//而我不直接调用此方法，而使用另外的一个方法封装它，等到了更灵活的效果，而
//子类需实现的内容是FactoryMethod
//此方法是一个TemplateMethod
public Product creat() {
Product pd = null;

System.out.println("before operation");

pd = fmd();

System.out.println("end operation");

return pd;
}
}

class Product1 implements Product {
}

class Factory1 extends Factory {
public Product fmd() {
Product pd = new Product1();
return pd;
}
}

//FactroyMethod 2
//这种方式简单实用
interface Producta {
}

interface Factorya {
Producta create();
}

class Producta1 implements Producta {}

class Factorya1 implements Factorya {
public Producta create() {
Producta pda = null;
pda = new Producta1();
return pda;
}
}

//AbstractFactory
//AbstractFactory与FactoryMethod的不同在于AbstractFactory创建多个产品
//感觉此模式没有什么大用

//当然可以还有更多的接口
interface Apda {}

interface Apdb {}

interface Afactory {
Apda createA();
Apdb createB();
}

class Apda1 implements Apda {}

class Apdb1 implements Apdb {}

//有几个接口就有几个对应的方法
class Afactory1 implements Afactory {
public Apda createA() {
Apda apda = null;
apda = new Apda1();
return apda;
}

public Apdb createB() {
Apdb apdb = null;
apdb = new Apdb1();
return apdb;
}
}

//Builder
//一个产品的生成分为生成部件和组装部件，不同的产品每个部件生成的方式不同
//而组装的方式相同，部件的生成抽象成接口方法，而组装的方法使用一个TemplateMethod方法

interface Cpda {}

class Cpda1 implements Cpda {}

interface BuilderI {
void buildPart1();
void buildPart2();

void initPd();
Cpda getPd();
}

abstract class BuilderA implements BuilderI {
Cpda cpda;

public Cpda getPd() {
initPd();

//对对象的内容进行设置
buildPart1();
buildPart2();

return cpda;
}
}

class Builder extends BuilderA {
public void buildPart1() {
System.out.println(cpda);
}

public void buildPart2() {
System.out.println(cpda);
}

public void initPd() {
cpda = new Cpda1();
}
}

//一个简单的生成产品的实现
//1
abstract class Fy {
public abstract void med1();

static class Fy1 extends Fy {
public void med1() {
}
}

public static Fy getInstance() {
Fy fy = new Fy1();
return fy;

//Fy fy = new Fy1() {//这种匿名内部类是静态的！！
//public void med1() {
//}
//};
//return fy;
}
}

//2
interface Pdd {}

class Pdd1 implements Pdd {}

abstract class Fya {
public static Pdd getPd() {
Pdd pdd = new Pdd1();
return pdd;
}
}

//Prototype 在java中就是clone，又包含深拷贝和浅拷贝
class CloneObja {
public CloneObja MyClone() {
return new CloneObja();
}
}

class CloneObjb {
public CloneObjb MyClone() throws Throwable {
CloneObjb cobj = null;
cobj = (CloneObjb) pcl(this);
return cobj;
}

//深度拷贝算法
private Object pcl(Object obj) throws Throwable {
ByteArrayOutputStream bao = new ByteArrayOutputStream(1000);
ObjectOutputStream objo = new ObjectOutputStream(bao);
objo.writeObject(obj);

ByteArrayInputStream bai = new ByteArrayInputStream(bao.toByteArray());
ObjectInputStream obji = new ObjectInputStream(bai);

Object objr = obji.readObject();
return objr;
}
}

//Singleton
//一个类只有一个对象，例如一个线程池，一个cache
class Singleton1 {
public static Singleton1 instance = new Singleton1();

private Singleton1() {
}

public static Singleton1 getInstance() {
return instance;
}
}

class Singleton2 {
public static Singleton2 instance;

private Singleton2() {
}

//public static Singleton2 getInstance() {
//if (instance == null) {
//instance = new Singleton2();
//}
//
//return instance;
//}

public static Singleton2 getInstance() {
synchronized(Singleton2.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton2();
}
}

return instance;
}
}

//**********结构型模式**********

//Adapter
//基本方法有两种，一种是使用引用一种使用继承
//将不符合标准的接口转成符合标准的接口，接口的修改主要是参数的增减，
//返回值类型,当然还有方法名
//感觉这就是封装的另一种表示形式，封装有用方法封装(在方法中调用功能方法)，
//用类封装(先传入功能方法所在的类的对象，通过调用此对象的功能方法)

//使用引用的形式
class Adapteea {
public void kk() {}
}

interface Targeta {
String vv(int i, int k);
}

class Adaptera implements Targeta{
Adapteea ade;

public Adaptera(Adapteea ade) {
this.ade = ade;
}

public String vv(int i, int k) {
//具体的业务方法实现在Adaptee中，这个方法
//只起到了接口转换的作用
//调用此方法是通过引用
ade.kk();
return null;
}
}

//使用继承形式的
class Adapteeb {
public void kk() {}
}

interface Targetb {
String vv(int i, int k);
}

class Adapterb extends Adapteeb implements Targetb {
public String vv(int i, int k) {
//调用此方法是通过继承
kk();
return null;
}
}

//Proxy
interface Subject {
void request();
}

class realSubject implements Subject {
public void request() {
//do the real business
}
}

class Proxy implements Subject {
Subject subject;

public Proxy(Subject subject) {
this.subject = subject;
}

public void request() {
System.out.println("do something");

subject.request();

System.out.println("do something");
}
}

//Bridge
//感觉就是多态的实现

interface Imp {
void operation();
}

class Cimp1 implements Imp {
public void operation() {
System.out.println("1");
}
}

class Cimp2 implements Imp {
public void operation() {
System.out.println("2");
}
}

class Invoker {
Imp imp = new Cimp1();

public void invoke() {
imp.operation();
}
}

//Composite

interface Component {
void operation();

void add(Component component);

void remove(Component component);
}

class Leaf implements Component {
public void operation() {
System.out.println("an operation");
}

public void add(Component component) {
throw new UnsupportedOperationException();
}

public void remove(Component component) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
}

class Composite implements Component {
List components = new ArrayList();

public void operation() {
Component component = null;

Iterator it = components.iterator();
while (it.hasNext()) {
//不知道此component对象是leaf还是composite，
//如果是leaf则直接实现操作，如果是composite则继续递归调用
component = (Component) it.next();
component.operation();
}
}

public void add(Component component) {
components.add(component);
}

public void remove(Component component) {
components.remove(component);
}
}

//Decorator
//对一个类的功能进行扩展时，我可以使用继承，但是不够灵活，所以选用了
//另外的一种形式,引用与继承都可活得对对象的一定的使用能力，而使用引用将更灵活
//我们要保证是对原功能的追加而不是修改，否则只能重写方法，或使用新的方法
//注意concrete的可以直接new出来，
//而decorator的则需要用一个另外的decorator对象才能生成对象
//使用对象封装，和公用接口
//Decorator链上可以有多个元素

interface Componenta {
void operation();
}

class ConcreteComponent implements Componenta {
public void operation() {
System.out.println("do something");
}
}

class Decorator implements Componenta {
private Componenta component;

public Decorator(Componenta component) {
this.component = component;
}

public void operation() {
//do something before

component.operation();

//do something after
}
}

//Facade
//非常实用的一种设计模式，我可以为外部提供感兴趣的接口

class Obj1 {
public void ope1() {}
public void ope2() {}
}

class Obj2 {
public void ope1() {}
public void ope2() {}
}

class Facade {
//我得到了一个简洁清晰的接口
public void fdMethod() {
Obj1 obj1 = new Obj1();
Obj2 obj2 = new Obj2();

obj1.ope1();
obj2.ope2();
}
}

//Flyweight

********行为型模式*************

//Chain of Responsibility
//与Decorator的实现形式相类似，
//Decorator是在原来的方法之上进行添加功能，而
//Chain则是判断信号如果不是当前处理的则转交个下一个节点处理
//我可以使用if分支来实现相同的效果，但是不够灵活，链上的每个节点是可以替换增加的，相对
//比较灵活，我们可以设计接口实现对节点的增删操作，而实现更方便的效果
//这个是一个链状的结构，有没有想过使用环状结构

interface Handler {
void handRequest(int signal);
}

class CHandler1 implements Handler {
private Handler handler;

public CHandler1(Handler handler) {
this.handler = handler;
}

public void handRequest(int signal) {
if (signal == 1) {
System.out.println("handle signal 1");
}
else {
handler.handRequest(signal);
}
}
}

class CHandler2 implements Handler {
private Handler handler;

public CHandler2(Handler handler) {
this.handler = handler;
}

public void handRequest(int signal) {
if (signal == 2) {
System.out.println("handle signal 2");
}
else {
handler.handRequest(signal);
}
}
}

class CHandler3 implements Handler {
public void handRequest(int signal) {
if (signal == 3) {
System.out.println("handle signal 3");
}
else {
throw new Error("can't handle signal");
}
}
}

class ChainClient {
public static void main(String[] args) {
Handler h3 = new CHandler3();
Handler h2 = new CHandler2(h3);
Handler h1 = new CHandler1(h2);

h1.handRequest(2);
}
}

//Interpreter
//感觉跟Composite很类似，只不过他分文终结符和非终结符

//Template Method

abstract class TemplateMethod {
abstract void amd1();

abstract void amd2();

//此方法为一个Template Method方法
public void tmd() {
amd1();
amd2();
}
}

//State

//标准型
//状态和操作不应该耦合在一起
class Contexta {
private State st;

public Contexta(int nst) {
changeStfromNum(nst);
}

public void changeStfromNum(int nst) {
if (nst == 1) {
st = new CStatea1();
}
else if (nst == 2) {
st = new CStatea2();
}

throw new Error("bad state");
}

void request() {
st.handle(this);
}
}

interface State {
void handle(Contexta context);
}

class CStatea1 implements State {
public void handle(Contexta context) {
System.out.println("state 1");
//也许在一个状态的处理过程中要改变状态，例如打开之后立即关闭这种效果
//context.changeStfromNum(2);
}
}

class CStatea2 implements State {
public void handle(Contexta context) {
System.out.println("state 2");
}
}

//工厂型
//根据状态不通生成不同的state

//class StateFactory {
//public static State getStateInstance(int num) {
//State st = null;
//
//if (num == 1) {
//st = new CStatea1();
//}
//else if (num == 2) {
//st = new CStatea2();
//}
//
//return st;
//}
//}

//Strategy
//跟Bridge相类似，就是一种多态的表示

//Visitor
//双向引用，使用另外的一个类调用自己的方法,访问自己的数据结构
interface Visitor {
void visitElement(Elementd element);
}

class CVisitor implements Visitor {
public void visitElement(Elementd element) {
element.operation();
}
}

interface Elementd {
void accept(Visitor visitor);

void operation();
}

class CElementd implements Elementd {
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visitElement(this);
}

public void operation() {
//实际的操作在这里
}
}

class Clientd {
public static void main() {
Elementd elm = new CElementd();
Visitor vis = new CVisitor();

vis.visitElement(elm);
}
}

//Iteraotr
//使用迭代器对一个类的数据结构进行顺序迭代

interface Structure {
interface Iteratora {
void first();

boolean hasElement();

Object next();

}
}

class Structure1 implements Structure {
Object[] objs = new Object[100];

//使用内部类是为了对Struture1的数据结构有完全的访问权
class Iteratora1 implements Iteratora {
int index = 0;

public void first() {
index = 0;
}

public boolean hasElement() {
return index < 100;
}

public Object next() {
Object obj = null;

if (hasElement()) {
obj = objs[index];
index++;
}

return obj;
}
}
}

//Meditor

class A1 {
public void operation1() {}
public void operation2() {}
}

class A2 {
public void operation1() {}
public void operation2() {}
}

class Mediator {
A1 a1;
A2 a2;

public Mediator(A1 a1, A2 a2) {
this.a1 = a1;
this.a2 = a2;

}

//如果我想实现这个功能我可能会把他放在A1中
//但是这样耦合大，我不想在A1中出现A2对象的引用，
//所以我使用了Mediator作为中介
public void mmed1() {
a1.operation1();
a2.operation2();
}

public void mmed2() {
a2.operation1();
a1.operation2();
}
}

//Command
//我认为就是将方法转换成了类

class Receiver {
public void action1() {}

public void action2() {}
}

interface Command {
void Execute();
}

class CCommand1 implements Command {
private Receiver receiver;

public CCommand1(Receiver receiver) {
this.receiver = receiver;
}

public void Execute() {
receiver.action1();
}
}

class CCommand2 implements Command {
private Receiver receiver;

public CCommand2(Receiver receiver) {
this.receiver = receiver;
}

public void Execute() {
receiver.action2();
}
}

//Observer
//在这里看似乎这个模式没有什么用
//但是如果我有一个线程监控Subject，如果Subject的状态
//发生了变化，则更改Observer的状态，并出发一些操作，这样就有实际的意义了
//Observer与Visitor有相似的地方，都存在双向引用
//Subject可以注册很多Observer

interface Subjectb {
void attach(Observer observer);

void detach(Observer observer);

void mynotify();

int getState();

void setState(int state);
}

class Subjectb1 implements Subjectb {
List observers = new ArrayList();
int state;

public void attach(Observer observer) {
observers.add(observer);
}

public void detach(Observer observer) {
observers.remove(observer);
}

public void mynotify() {
Observer observer = null;
Iterator it = observers.iterator();

while (it.hasNext()) {
observer = (Observer) it.next();
observer.Update();
}
}

public int getState() {
return state;
}

public void setState(int state) {
this.state = state;
}
}

interface Observer {
void Update();
}

class Observer1 implements Observer {
Subjectb subject;
int state;

public Observer1(Subjectb subject) {
this.subject = subject;
}

public void Update() {
this.state = subject.getState();
}

public void operation() {
//一些基于state的操作
}
}

//Memento
//感觉此模式没有什么大用

class Memento {
int state;

public int getState() {
return state;
}

public void setState(int state) {
this.state = state;
}
}

class Originator {
int state;

public void setMemento(Memento memento) {
state = memento.getState();
}

public Memento createMemento() {
Memento memento = new Memento();
memento.setState(1);
return memento;
}

public int getState() {
return state;
}

public void setState(int state) {
this.state = state;
}
}

class careTaker {
Memento memento;

public void saverMemento(Memento memento) {
this.memento = memento;
}

public Memento retrieveMemento() {
return memento;
}
}

//程序最终还是顺序执行的，是由不通部分的操作拼接起来的
//将不同类的代码拼接起来是通过引用实现的，有了引用我就
//相当于有了一定访问数据结构和方法的能力，这与写在类内部
//差不多，例如我想将一个类中的一个方法抽离出去，因为这个方法依赖与此类的数据和其他方法
//直接将代码移走是不行的，但如果我们拥有了此类对象的引用，则与写在此类
//内部无异，所以我们拥有了引用就可以将此方法移出
public class tt1 {
public static void main(String[] args) {
}
}