XtestW's Blog

学校课程需要找一份代码，来讲讲代码里面用了哪些设计模式- -！ 还是要java的。。。 于是上github上面翻代码，偶然翻到一个java的xchart图标库，感觉可能以后会用的到，而且代码不是很长，就直接拿过来用了。具体的链接地址如下：https://github.com/timmolter/XChart

先看文件夹结构：
         

一共有6个包，最后一个是用来测试的包，可以忽略不计，一共5个包，5个包的作用分别是

• com.xeiam.xchart:
  主要是图表生成的代码以及一些图表的功能包括导出功能的代码，是给我们使用该jar包人调用的结构，表示的是一个图表整体的构造，包括Chart,ChartBuild,Series等类。
  

• com.xeiam.xchart.internal
  这个package里面只有两个类，一个是package-info，我也不是很明白他的作用。。。就是写了一个license的地址。另一个类是Utils的类，提供了两个静态方法，一个求幂的，一个就是求差值的一半。

在实际开发的时候，我们同样的一个对象，对于不同的客户，可能能够调用的方法是不一样的，就是权限的控制，这个时候，对象的方法都应该是public，那么就要给对象加上一层，通过客户的类型，决定是否可以访问，也就是说，客户不直接访问对象，而是访问给对象加上的这一层，就是代理层。

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public interface T1{
    public void method();
};
public class Item implements T1{
    public void method();
}
public class ItemProxy implements T1{
    Item item;
    Client client;
    public ItemProxy(Client c){
        this.Client=c;
        this.item=new item();
    }
    public void method(){
        if (client,allow()){    
            item.method1();
        }else{
            return;
        }
    }
}
public class Client{
    T1 t;
    public Client()    
    {
        t=new ItemProxy(this);
    }
    public void method1()
    {    
        t.method();    
    }    
}

这样就可以在代理类中，控制对象的访问了，当然代理模式实现方式还有很多种，（远程代理管理客户和远程对象的交互，虚拟代理控制访问实例化开销大的对象，保护代理基于调用者控制对对象方法的访问），上面只是其中的一种方式，代理模式的定义如下：

状态模式是针对系统的状态转换的，其主要的定义如下：

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状态模式：允许对象在内部状态改变时改变他的行为，对象看起来好像修改了它的类。

为了方便状态转移 我们为状态定义一个通用的接口，然后每一种状态都实现这个接口，而在系统类中，通过构造函数，将系统本身传入状态类中，这样，每一种状态的改变，都可以在自己类的内部完成，同时提高了可扩展性：

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public interface State{
    public void des();
    public void action();
}
public class State1 implements State{
    Sys sys;
    public Sate1(Sys s)
    {
        this.sys=sys;
    }
    public void des(){
        .../ implements
    }
    public void action(){
        .../ change the state
        sys.setState(s.getState2());
    }
}
public class State2 implements State{
    Sys sys;
    public Sate2(Sys s)
    {
        this.sys=sys;
    }
    public void des(){
        .../ implements
    }
    public void action(){
        .../ change the state
        sys.setState(s.getState1());
    }
}
public class Sys {
    private State1 state1;
    private State2 state2;
    private State state;//record the system's state
    ....//state1 & state2's setter & getter
    public Sys(State state)
    {
        this.state=state;
    }
    public void setState(State state)
    {    
        this.state=state;
    }    
    public void aciton()
    {
        state.action();
    }
}

虽然在实现上 状态模式和策略模式以及模板方法有些相似 但是几个设计模式完全不一样，策略模式是将可以互换的行为封装起来，然后使用委托的方法决定使用哪一个行为，模板方法则是由子类决定具体的如何实现算法中的某些步骤，而算法的流程是给定的，而状态模式则封装的是基于状态的行为，并将行为委托到当前状态，由当前状态来决定具体行为。

1.迭代器模式完成的功能是和迭代器一样的，封装了对对象的顺序遍历，因为子类的对象集合的存储方式可能并不一致。但是存储的对象是一致的。

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public classItem{
    .....//各种属性
}
public class Set1{
    item[] items;
    ...
    public Iterator createIterator(){
        return new ItemIterator(items);
    }
}
public class Set2{
    ArrayList items;
    ...
    public Iterator createIterator(){
        return  items.iterator();
    }
}
public class ItemIterator implements Iterator{
    Item[] items;
     int position;
    public ItemIterator(Item[] items)
    {
        this.items=items;
        position=0;
    }
    public Object next()
    {
        Item i=items[position];
        position=position+1;
        return i;
    }
    public boolean hasNext()
    {
        if (position>=items.lenght || items[position]==null)
            return false;
        else
            return true;
    }
}

通过这种方法，我们就可以通过自己定义的一个迭代器来访问数组，同时通过createIterator的方法来顺序遍历存储结构不一样的Set1和Set2中item对象。所以迭代器模式就是:

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迭代器模式：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各种元素，而又不暴露其内部的表示。

2.组合模式

组合模式其实就是整体与部分的一个关系，其实就是一个树形结构，根节点由他的子节点组合而成，而子节点又有自己的子节点来组合而成，所以组合模式的定义如下：

前面学习过了策略模式，策略模式是对一类的算法进行封装，利用组合，算法之间可以互相替换，但是这个是针对算法过程不是一样的算法。但是如果一系列的算法的步骤都是一样的，且算法的很多过程都是一样的处理，那么，用策略模式的话，会导致算法的重用不高，我们采用模板方法来实现：

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模板方法模式：在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

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public abstract class CAL{
    public final void algorithm()
    {
        A1();
        A2();
        if (Judge())
            A3();
        A4();
    }
    public void A1(){
        //实现
        .....
    }
    public  void A2(){
        //实现
        .....
    }
    public abstract void A3(){}
    public abstract void A4(){}
    public boolean Judge(){
        return true;
    }
}

其中模板类是一个抽象类，其中算法是确定了的，A1，A2是公共的方法，所有的子类都是一样的，A3，A4是子类自己实现的不一样的函数，定义为抽象方法，子类实现，而Judge方法被成为钩子，默认返回true，而子类可以重写这个方法，这样就能让子类拥有自己的方法。但是这个也反应了模板方法的一个缺点，就是与策略模式相比，弹性不足。

1.适配器模式

适配器模式是针对接口不一时处理的情况，比如我的类的参数是IInterface1，但是我现在想要调用IInterface2接口的函数，怎么办呢？就是用适配器来解决这个问题：

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public interface IInterface1(){
    public void method1();
}
public interface IInterface2(){
    public void method2();
}
public class adapter implements IInterface1{
    IInterface2 v;
    public adapter(IInterface2 t){
        this.v=t;
    }
    public void method1(){
        v.method2();
    }
}

现在我们调用IIterface2的method1的方法的时候，就是可以直接构造一个适配器来完成

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public class A{

    public void method3(IInterface1 t)
    {
        t.method1();
    }

    public static void main(String[] arg)
    {
        (new A()).method3(new adapter(claimplementInterfce2));
    }
}

其中claimplementInterface2是实现Interface2的一个类的实例。这种适配器的方法被称作为对象适配器，还有一种适配器，叫做类适配器，是基于类的多继承的，其中适配器继承自要适配的两个类，用其中一个类的方法调用另一个类，思想是一致的，不过java不支持多继承，所以也就是只能用对象适配器。

命令模式这个设计模式更像是对接口编程的一种应用，比如给小朋友穿衣服，但是不一样的衣服有不一样的穿法，裤子，衬衫，鞋，T恤都是不一样的，但是小朋友不知道怎么穿，只知道想穿什么，那么怎么办呢，小朋友会让他的妈妈帮他穿，这里面的“让妈妈帮忙”，就是给妈妈一个命令（虽然不是很恰当- -！），对小朋友而言，怎么穿他并不关心，反正只要有只要让妈妈穿就行了，所以我们只要定义一个穿的接口就行

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public interface Wear()
{
    public void excute();
}

然后继承这个穿，有很多种执行方式，比如穿鞋，穿衬衫，穿裤子

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public class WearShoe implements Wear{
    public void excute()
    {
        .....//穿鞋的动作    
    }
}
public class WearShirt implements Wear{
    public void excute()
    {
        .....//穿衬衫的动作    
    }
}
public class WearPants implements Wear{
    public void excute()
    {
        .....//穿裤子的动作    
    }
}

工程中，某些对象我们只需要一个，比如线程池，缓存，对话框等的对象，我们通常的做法是可以定一个全局静态变量，然后通过程序初始化的时候就实例化他们，然后直接调用这个全局变量，但是这样有个问题，如果我的这个对象消耗的资源很多，而有的时候，我的程序在运行过程中又没用到这个对象，岂不是浪费了很多资源。通常的做法就是定义全局静态变量的时候，不初始化他，而是在调用过程中实例化，这样的话，对于全局变量的实例化，我们就要判断这个变量是否已经实例化了，如果实例化了的吧，我们就不对它进行实例化，所以代码如下：

在面向对象的编程中，我们常常会用到new这个关键字，同时，面向对象可以实现多态，这样的话，我们常常就会用父类或者接口定义一个变量，在用到这个变量的时候，再new一个具体的对象，但是有的时候，这个new的对象不是确定的，可能是要根据不同的场景，new出不同的子类，这个很简单的就可以通过if 或者switch来判断实现，但是，这样子以来的话，如果在很多个地方都出现了这种情况，岂不是都要在这些个地方来写这些一样的代码？这样真的好么？

工厂模式就是用来解决这种对象的生成的办法。工厂模式主要分为3种：简单工厂，工厂方法，抽象工厂。

​ 这一章看完之后，我感觉，装饰者模式就是对类继承的一种递归调用式的组合应用，很好的是实现了开闭原则，可以有效的扩展应用程序。比如书中的例子，有几种饮料，每种饮料的价格已经知道了，但是我们又有很多种的调料，每种调料也有它的价格，我们现在需要是在饮料中加调料，那么这样一来，饮料的售价就会变化，如何来描述这种售价呢？如果通过对调料种类的组合来定义若干的类，肯定是非常愚蠢的行为。

​ 通过装饰者模式，就能很好的解决这个问题，我们将这些类分为装饰类（调料），待装饰类（饮料）两种，这两种类继承同一个父类，不同的是装饰类中的构造函数有一个父类引用的构造函数，这样子就可以递归调用构造函数来进行 装饰了。

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public class A extends BaseClass{ public string who() { return "A"; } public int cost() { return 5; } }

我们定义一个待装饰类A，再定义几个装饰类：

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public class decorator1 extends BaseClass{ BaseClass baseClass; public decorator1(BaseClass t） { this.baseClass = t; } public string who() { return baseClass.who()+",decoratro1"; } public int cost() { return baseClass.cost()+10; } } public class decorator2 extends BaseClass{ BaseClass baseClass; public decorator2(BaseClass t） { this.baseClass = t; } public string who() { return baseClass.who()+",decoratro2"; } public int cost() { return baseClass.cost()+20; } }

然后我们在用decorator1 和decorator2 来装饰A的时候，就有了很犀利的调用方法：

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A a; a=new decorator1(a); a=new deocorator2(a); system.out.println(a.who()); system.out.println(a.cost());

这样子 输出就是

1 2	A,decorator1,decorator2 35

实际的调用过程就是一个递归的过程。

装饰者模式的定义：

1	装饰者模式：动态地将责任附加到对象上，若要扩展功能，装饰者提供了比继承更具有弹性的替代方案

其中用到的设计原则：

1	开闭原则：对扩展开放，对修改关闭