本章是關於設計模式的最後一講，會講到第三種設計模式——行為型模式，共11種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、叠代子模式、責任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態模式、訪問者模式、中介者模式、解釋器模式。這段時間一直在寫關於設計模式的東西，終於寫到一半了，寫博文是個很費時間的東西，因為我得為讀者負責，不論是圖還是代碼還是表述，都希望能盡量寫清楚，以便讀者理解，我想不論是我還是讀者，都希望看到高質量的博文出來，從我本人出發，我會一直堅持下去，不斷更新，源源動力來自於讀者朋友們的不斷支持，我會盡自己的努力，寫好每一篇文章！希望大家能不斷給出意見和建議，共同打造完美的博文！

先來張圖，看看這11中模式的關系：

第一類：通過父類與子類的關系進行實現。第二類：兩個類之間。第三類：類的狀態。第四類：通過中間類

13、策略模式（strategy）

策略模式定義了一系列算法，並將每個算法封裝起來，使他們可以相互替換，且算法的變化不會影響到使用算法的客戶。需要設計一個接口，為一系列實現類提供統一的方法，多個實現類實現該接口，設計一個抽象類（可有可無，屬於輔助類），提供輔助函數，關系圖如下：

圖中ICalculator提供同意的方法，
AbstractCalculator是輔助類，提供輔助方法，接下來，依次實現下每個類：

首先統一接口：

public interface ICalculator {
    
 
public int calculate(String exp);
}

輔助類：

public abstract class AbstractCalculator {
	
	public int[] split(String exp,String opt){
		String array[] = exp.split(opt);
		int arrayInt[] = new int[2];
		arrayInt[0] = Integer.parseInt(array[0]);
		arrayInt[1] = Integer.parseInt(array[1]);
		return arrayInt;
	}
}

　　三個實現類：

public class Plus extends AbstractCalculator implements ICalculator {

    @Override
    public int calculate(String exp) {
        int arrayInt[] = split(exp,"\\+");
        return arrayInt[0]+arrayInt[1];
    }
}

public class Minus extends AbstractCalculator implements ICalculator {

	@Override
	public int calculate(String exp) {
		int arrayInt[] = split(exp,"-");
		return arrayInt[0]-arrayInt[1];
	}

}

public class Multiply extends AbstractCalculator implements ICalculator {

	@Override
	public int calculate(String exp) {
		int arrayInt[] = split(exp,"\\*");
		return arrayInt[0]*arrayInt[1];
	}
}

　　簡單的測試類：

public class StrategyTest {

    public static void main(String[] args) {
        String exp = "2+8";
        ICalculator cal = new Plus();
        int result = cal.calculate(exp);
        System.out.println(result);
    }
}

輸出：10

策略模式的決定權在用戶，系統本身提供不同算法的實現，新增或者刪除算法，對各種算法做封裝。因此，策略模式多用在算法決策系統中，外部用戶只需要決定用哪個算法即可。

14、模板方法模式（Template Method）

解釋一下模板方法模式，就是指：一個抽象類中，有一個主方法，再定義1...n個方法，可以是抽象的，也可以是實際的方法，定義一個類，繼承該抽象類，重寫抽象方法，通過調用抽象類，實現對子類的調用，先看個關系圖：

就是在AbstractCalculator類中定義一個主方法calculate，calculate()調用spilt()等，Plus和Minus分別繼承AbstractCalculator類，通過對AbstractCalculator的調用實現對子類的調用，看下面的例子：

public abstract class AbstractCalculator {
    
    /*主方法，實現對本類其它方法的調用*/
    public final int calculate(String exp,String opt){
        int array[] = split(exp,opt);
        return calculate(array[0],array[1]);
    }
    
    /*被子類重寫的方法*/
    abstract public int calculate(int num1,int num2);
    
    public int[] split(String exp,String opt){
        String array[] = exp.split(opt);
        int arrayInt[] = new int[2];
        arrayInt[0] = Integer.parseInt(array[0]);
        arrayInt[1] = Integer.parseInt(array[1]);
        return arrayInt;
    }
}

public class Plus extends AbstractCalculator {

	@Override
	public int calculate(int num1,int num2) {
		return num1 + num2;
	}
}

　　測試類：

public class StrategyTest {

	public static void main(String[] args) {
		String exp = "8+8";
		AbstractCalculator cal = new Plus();
		int result = cal.calculate(exp, "\\+");
		System.out.println(result);
	}
}

我跟蹤下這個小程序的執行過程：首先將exp和"\\+"做參數，調用AbstractCalculator類裏的calculate(String,String)方法，在calculate(String,String)裏調用同類的split()，之後再調用calculate(int ,int)方法，從這個方法進入到子類中，執行完return num1 + num2後，將值返回到AbstractCalculator類，賦給result，打印出來。正好驗證了我們開頭的思路。

15、觀察者模式（Observer）

包括這個模式在內的接下來的四個模式，都是類和類之間的關系，不涉及到繼承，學的時候應該 記得歸納，記得本文最開始的那個圖。觀察者模式很好理解，類似於郵件訂閱和RSS訂閱，當我們瀏覽一些博客或wiki時，經常會看到RSS圖標，就這的意思是，當你訂閱了該文章，如果後續有更新，會及時通知你。其實，簡單來講就一句話：當一個對象變化時，其它依賴該對象的對象都會收到通知，並且隨著變化！對象之間是一種一對多的關系。先來看看關系圖：

我解釋下這些類的作用：MySubject類就是我們的主對象，Observer1和Observer2是依賴於MySubject的對象，當MySubject變化時，Observer1和Observer2必然變化。AbstractSubject類中定義著需要監控的對象列表，可以對其進行修改：增加或刪除被監控對象，且當MySubject變化時，負責通知在列表內存在的對象。我們看實現代碼：

一個Observer接口：

public interface Observer {
	public void update();
}

　　兩個實現類：

public class Observer1 implements Observer {

    @Override
    public void update() {
        System.out.println("observer1 has received!");
    }
}

public class Observer2 implements Observer {

    @Override
    public void update() {
        System.out.println("observer2 has received!");
    }

}

Subject接口及實現類：

public interface Subject {
    
    /*增加觀察者*/
    public void add(Observer observer);
    
    /*刪除觀察者*/
    public void del(Observer observer);
    
    /*通知所有的觀察者*/
    public void notifyObservers();
    
    /*自身的操作*/
    public void operation();
}

public abstract class AbstractSubject implements Subject {

    private Vector<Observer> vector = new Vector<Observer>();
    @Override
    public void add(Observer observer) {
        vector.add(observer);
    }

    @Override
    public void del(Observer observer) {
        vector.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        Enumeration<Observer> enumo = vector.elements();
        while(enumo.hasMoreElements()){
            enumo.nextElement().update();
        }
    }
}

public class MySubject extends AbstractSubject {

	@Override
	public void operation() {
		System.out.println("update self!");
		notifyObservers();
	}

}

　　測試類：

public class ObserverTest {

	public static void main(String[] args) {
		Subject sub = new MySubject();
		sub.add(new Observer1());
		sub.add(new Observer2());
		
		sub.operation();
	}

}

輸出：

update self!
observer1 has received!
observer2 has received!

16、叠代子模式（Iterator）

顧名思義，叠代器模式就是順序訪問聚集中的對象，一般來說，集合中非常常見，如果對集合類比較熟悉的話，理解本模式會十分輕松。這句話包含兩層意思：一是需要遍歷的對象，即聚集對象，二是叠代器對象，用於對聚集對象進行遍歷訪問。我們看下關系圖：

這個思路和我們常用的一模一樣，MyCollection中定義了集合的一些操作，MyIterator中定義了一系列叠代操作，且持有Collection實例，我們來看看實現代碼：

兩個接口：

public interface Collection {
	
	public Iterator iterator();
	
	/*取得集合元素*/
	public Object get(int i);
	
	/*取得集合大小*/
	public int size();
}

public interface Iterator {
    //前移
    public Object previous();
    
    //後移
    public Object next();
    public boolean hasNext();
    
    //取得第一個元素
    public Object first();
}

兩個實現：

public class MyCollection implements Collection {

    public String string[] = {"A","B","C","D","E"};
    @Override
    public Iterator iterator() {
        return new MyIterator(this);
    }

    @Override
    public Object get(int i) {
        return string[i];
    }

    @Override
    public int size() {
        return string.length;
    }
}

public class MyIterator implements Iterator {

    private Collection collection;
    private int pos = -1;
    
    public MyIterator(Collection collection){
        this.collection = collection;
    }
    
    @Override
    public Object previous() {
        if(pos > 0){
            pos--;
        }
        return collection.get(pos);
    }

    @Override
    public Object next() {
        if(pos<collection.size()-1){
            pos++;
        }
        return collection.get(pos);
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        if(pos<collection.size()-1){
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }

    @Override
    public Object first() {
        pos = 0;
        return collection.get(pos);
    }

}

測試類：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Collection collection = new MyCollection();
        Iterator it = collection.iterator();
        
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

輸出：A B C D E

此處我們貌似模擬了一個集合類的過程，感覺是不是很爽？其實JDK中各個類也都是這些基本的東西，加一些設計模式，再加一些優化放到一起的，只要我們把這些東西學會了，掌握好了，我們也可以寫出自己的集合類，甚至框架！

17、責任鏈模式（Chain of Responsibility）
接下來我們將要談談責任鏈模式，有多個對象，每個對象持有對下一個對象的引用，這樣就會形成一條鏈，請求在這條鏈上傳遞，直到某一對象決定處理該請求。但是發出者並不清楚到底最終那個對象會處理該請求，所以，責任鏈模式可以實現，在隱瞞客戶端的情況下，對系統進行動態的調整。先看看關系圖：

Abstracthandler類提供了get和set方法，方便MyHandle類設置和修改引用對象，MyHandle類是核心，實例化後生成一系列相互持有的對象，構成一條鏈。

public interface Handler {
    public void operator();
}

public abstract class AbstractHandler {
	
	private Handler handler;

	public Handler getHandler() {
		return handler;
	}

	public void setHandler(Handler handler) {
		this.handler = handler;
	}
	
}

public class MyHandler extends AbstractHandler implements Handler {

    private String name;

    public MyHandler(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void operator() {
        System.out.println(name+"deal!");
        if(getHandler()!=null){
            getHandler().operator();
        }
    }
}

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        MyHandler h1 = new MyHandler("h1");
        MyHandler h2 = new MyHandler("h2");
        MyHandler h3 = new MyHandler("h3");

        h1.setHandler(h2);
        h2.setHandler(h3);

        h1.operator();
    }
}

輸出：

h1deal!
h2deal!
h3deal!

此處強調一點就是，鏈接上的請求可以是一條鏈，可以是一個樹，還可以是一個環，模式本身不約束這個，需要我們自己去實現，同時，在一個時刻，命令只允許由一個對象傳給另一個對象，而不允許傳給多個對象。

18、命令模式（Command）

命令模式很好理解，舉個例子，司令員下令讓士兵去幹件事情，從整個事情的角度來考慮，司令員的作用是，發出口令，口令經過傳遞，傳到了士兵耳朵裏，士兵去執行。這個過程好在，三者相互解耦，任何一方都不用去依賴其他人，只需要做好自己的事兒就行，司令員要的是結果，不會去關註到底士兵是怎麽實現的。我們看看關系圖：

Invoker是調用者（司令員），Receiver是被調用者（士兵），MyCommand是命令，實現了Command接口，持有接收對象，看實現代碼：

public interface Command {
	public void exe();
}

public class MyCommand implements Command {

    private Receiver receiver;
    
    public MyCommand(Receiver receiver) {
        this.receiver = receiver;
    }

    @Override
    public void exe() {
        receiver.action();
    }
}

public class Receiver {
    public void action(){
        System.out.println("command received!");
    }
}

public class Invoker {
    
    private Command command;
    
    public Invoker(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void action(){
        command.exe();
    }
}

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Receiver receiver = new Receiver();
        Command cmd = new MyCommand(receiver);
        Invoker invoker = new Invoker(cmd);
        invoker.action();
    }
}

輸出：command received!

這個很哈理解，命令模式的目的就是達到命令的發出者和執行者之間解耦，實現請求和執行分開，熟悉Struts的同學應該知道，Struts其實就是一種將請求和呈現分離的技術，其中必然涉及命令模式的思想！

本篇暫時就到這裏，因為考慮到將來博文會不斷的更新，不斷的增加新內容，所以當前篇幅不易過長，以便大家閱讀，所以接下來的放到另一篇裏。敬請關註！

java23種設計模式3（轉）