一、概況

總體來說設計模式分為三大類：

（1）建立型模式，共五種：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。

（2）結構型模式，共七種：介面卡模式、裝飾器模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。

（3）行為型模式，共十一種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、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、直譯器模式。

二、設計模式的六大原則

1、開閉原則（Open Close Principle）

開閉原則就是說對擴充套件開放，對修改關閉。在程式需要進行拓展的時候，不能去修改原有的程式碼，實現一個熱插拔的效果。

2、里氏代換原則（Liskov Substitution Principle）

其官方描述比較抽象，可自行百度。實際上可以這樣理解：（1）子類的能力必須大於等於父類，即父類可以使用的方法，子類都可以使用。（2）返回值也是同樣的道理。假設一個父類方法返回一個List，子類返回一個ArrayList，這當然可以。如果父類方法返回一個ArrayList，子類返回一個List，就說不通了。這裡子類返回值的能力是比父類小的。（3）還有丟擲異常的情況。任何子類方法可以宣告丟擲父類方法宣告異常的子類。
而不能宣告丟擲父類沒有宣告的異常。

3、依賴倒轉原則（Dependence Inversion Principle）

這個是開閉原則的基礎，具體內容：面向介面程式設計，依賴於抽象而不依賴於具體。

4、介面隔離原則（Interface Segregation Principle）

這個原則的意思是：使用多個隔離的介面，比使用單個介面要好。還是一個降低類之間的耦合度的意思，從這兒我們看出，其實設計模式就是一個軟體的設計思想，從大型軟體架構出發，為了升級和維護方便。所以上文中多次出現：降低依賴，降低耦合。

5、迪米特法則（最少知道原則）（Demeter Principle）

為什麼叫最少知道原則，就是說：一個實體應當儘量少的與其他實體之間發生相互作用，使得系統功能模組相對獨立。

6、合成複用原則（Composite Reuse Principle）

原則是儘量使用合成/聚合的方式，而不是使用繼承。

三、建立型模式

建立型模式，共五種：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。

3.1、工廠方法模式

工廠方法模式分為三種：普通工廠模式、多個工廠方法模式和靜態工廠方法模式。

3.1.1、普通工廠模式

普通工廠模式就是建立一個工廠類，對實現了同一介面的一些類進行例項的建立。

package com.mode.create;

public interface MyInterface {
    public void print();
}

package com.mode.create;

public class MyClassOne implements MyInterface {

    @Override
    public void print() {
        System.out.println("MyClassOne");
    }

}

package com.mode.create;

public class MyClassTwo implements MyInterface {

    @Override
    public void print() {
        System.out.println("MyClassTwo");
    }

}

“`
package com.mode.create;

public class MyFactory {

public MyInterface produce(String type) {  
    if ("One".equals(type)) {  
        return new MyClassOne();  
    } else if ("Two".equals(type)) {  
        return new MyClassTwo();  
    } else {  
        System.out.println("沒有要找的型別");  
        return null;  
    }  
}

}

package com.mode.create;

public class FactoryTest {

public static void main(String[] args){
    MyFactory factory = new MyFactory();  
    MyInterface myi = factory.produce("One");  
    myi.print();
}

}
“`
FactoryTest的執行結果我想應該很明顯了。

再回頭來理解這句話：普通工廠模式就是建立一個工廠類，對實現了同一介面的一些類進行例項的建立。

3.1.2、多個工廠方法模式

多個工廠方法模式，是對普通工廠方法模式的改進，多個工廠方法模式就是提供多個工廠方法，分別建立物件。

直接看程式碼吧，我們修改MyFactory和FactoryTest如下：

package com.mode.create;

public class MyFactory {

    public MyInterface produceOne() {
        return new MyClassOne();
    }

    public MyInterface produceTwo() {
        return new MyClassTwo();
    }

}

package com.mode.create;

public class FactoryTest {

    public static void main(String[] args){
        MyFactory factory = new MyFactory();  
        MyInterface myi = factory.produceOne();
        myi.print();
    }

}

執行結果也是十分明顯了。

再回頭來理解這句話：多個工廠方法模式，是對普通工廠方法模式的改進，多個工廠方法模式就是提供多個工廠方法，分別建立物件。

3.1.3、靜態工廠方法模式

靜態工廠方法模式，將上面的多個工廠方法模式裡的方法置為靜態的，不需要建立例項，直接呼叫即可。

直接看程式碼吧，我們修改MyFactory和FactoryTest如下：

package com.mode.create;

public class MyFactory {

    public static MyInterface produceOne() {
        return new MyClassOne();
    }

    public static MyInterface produceTwo() {
        return new MyClassTwo();
    }

}

package com.mode.create;

public class FactoryTest {

    public static void main(String[] args){ 
        MyInterface myi = MyFactory.produceOne();
        myi.print();
    }

}

執行結果依舊很明顯。

再回顧：靜態工廠方法模式，將上面的多個工廠方法模式裡的方法置為靜態的，不需要建立例項，直接呼叫即可。

3.2、抽象工廠模式

工廠方法模式有一個問題就是，類的建立依賴工廠類，也就是說，如果想要拓展程式，必須對工廠類進行修改，這違背了閉包原則。

為解決這個問題，我們來看看抽象工廠模式：建立多個工廠類，這樣一旦需要增加新的功能，直接增加新的工廠類就可以了，不需要修改之前的程式碼。

這樣就符合閉包原則了。

下面來看看程式碼：

MyInterface、MyClassOne、MyClassTwo不變。

新增如下介面和類：

package com.mode.create;

public interface Provider {
    public MyInterface produce(); 
}

package com.mode.create;

public class MyFactoryOne implements Provider {

    @Override
    public MyInterface produce() {
        return new MyClassOne();
    }

}

package com.mode.create;

public class MyFactoryTwo implements Provider {

    @Override
    public MyInterface produce() {
        return new MyClassTwo();
    }

}

修改測試類FactoryTest如下：

package com.mode.create;

public class FactoryTest {

    public static void main(String[] args){ 
        Provider provider = new MyFactoryOne();
        MyInterface myi = provider.produce();
        myi.print();
    }

}

執行結果依舊顯然。

再回顧：抽象工廠模式就是建立多個工廠類，這樣一旦需要增加新的功能，直接增加新的工廠類就可以了，不需要修改之前的程式碼。

3.3、單例模式

單例模式，不需要過多的解釋。

直接看程式碼吧：

package test;

public class MyObject {

    private static MyObject myObject;

    private MyObject() {
    }

    public static MyObject getInstance() {
        if (myObject != null) {
        } else {
            myObject = new MyObject();
        }
        return myObject;
    }

}

3.4、建造者模式

建造者模式：是將一個複雜的物件的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以建立不同的表示。

字面看來非常抽象，實際上它也十分抽象！！！！

建造者模式通常包括下面幾個角色：

（1） Builder：給出一個抽象介面，以規範產品物件的各個組成成分的建造。這個介面規定要實現複雜物件的哪些部分的建立，並不涉及具體的物件部件的建立。

（2） ConcreteBuilder：實現Builder介面，針對不同的商業邏輯，具體化複雜物件的各部分的建立。 在建造過程完成後，提供產品的例項。

（3）Director：呼叫具體建造者來建立複雜物件的各個部分，在指導者中不涉及具體產品的資訊，只負責保證物件各部分完整建立或按某種順序建立。

（4）Product：要建立的複雜物件。

在遊戲開發中建造小人是經常的事了，要求是：小人必須包括頭，身體和腳。

下面我們看看如下程式碼：

Product（要建立的複雜物件。）：

package com.mode.create;

public class Person {

    private String head;
    private String body;
    private String foot;

    public String getHead() {
        return head;
    }

    public void setHead(String head) {
        this.head = head;
    }

    public String getBody() {
        return body;
    }

    public void setBody(String body) {
        this.body = body;
    }

    public String getFoot() {
        return foot;
    }

    public void setFoot(String foot) {
        this.foot = foot;
    }
}

Builder（給出一個抽象介面，以規範產品物件的各個組成成分的建造。這個介面規定要實現複雜物件的哪些部分的建立，並不涉及具體的物件部件的建立。）：

package com.mode.create;

public interface PersonBuilder {
    void buildHead();
    void buildBody();
    void buildFoot();
    Person buildPerson();
}

ConcreteBuilder（實現Builder介面，針對不同的商業邏輯，具體化複雜物件的各部分的建立。 在建造過程完成後，提供產品的例項。）：

package com.mode.create;

public class ManBuilder implements PersonBuilder {

    Person person;

    public ManBuilder() {
        person = new Person();
    }

    public void buildBody() {
        person.setBody("建造男人的身體");
    }

    public void buildFoot() {
        person.setFoot("建造男人的腳");
    }

    public void buildHead() {
        person.setHead("建造男人的頭");
    }

    public Person buildPerson() {
        return person;
    }

}

Director（呼叫具體建造者來建立複雜物件的各個部分，在指導者中不涉及具體產品的資訊，只負責保證物件各部分完整建立或按某種順序建立。）：

package com.mode.create;

public class PersonDirector {
    public Person constructPerson(PersonBuilder pb) {
        pb.buildHead();
        pb.buildBody();
        pb.buildFoot();
        return pb.buildPerson();
    }
}

測試類：

package com.mode.create;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        PersonDirector pd = new PersonDirector();
        Person person = pd.constructPerson(new ManBuilder());
        System.out.println(person.getBody());
        System.out.println(person.getFoot());
        System.out.println(person.getHead());
    }
}

執行結果：

回顧：建造者模式：是將一個複雜的物件的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以建立不同的表示。

3.5、原型模式

該模式的思想就是將一個物件作為原型，對其進行復制、克隆，產生一個和原物件類似的新物件。

說道複製物件，我將結合物件的淺複製和深複製來說一下，首先需要了解物件深、淺複製的概念：

淺複製：將一個物件複製後，基本資料型別的變數都會重新建立，而引用型別，指向的還是原物件所指向的。

深複製：將一個物件複製後，不論是基本資料型別還有引用型別，都是重新建立的。簡單來說，就是深複製進行了完全徹底的複製，而淺複製不徹底。

寫一個深淺複製的例子：

package com.mode.create;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

public class Prototype implements Cloneable, Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private int base;

    private Integer obj;

     /* 淺複製 */  
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        // 因為Cloneable介面是個空介面，你可以任意定義實現類的方法名
        // 如cloneA或者cloneB，因為此處的重點是super.clone()這句話
        // super.clone()呼叫的是Object的clone()方法
        // 而在Object類中，clone()是native（本地方法）的
        Prototype proto = (Prototype) super.clone();
        return proto;
    }

    /* 深複製 */
    public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {

        /* 寫入當前物件的二進位制流 */
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
        oos.writeObject(this);

        /* 讀出二進位制流產生的新物件 */
        ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
        return ois.readObject();
    }

    public int getBase() {
        return base;
    }

    public void setBase(int base) {
        this.base = base;
    }

    public Integer getObj() {
        return obj;
    }

    public void setObj(Integer obj) {
        this.obj = obj;
    }

}

測試類：

package com.mode.create;

import java.io.IOException;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException,
            ClassNotFoundException, IOException {
        Prototype prototype = new Prototype();
        prototype.setBase(1);
        prototype.setObj(new Integer(2));
        /* 淺複製 */ 
        Prototype prototype1 = (Prototype) prototype.clone();
        /* 深複製 */
        Prototype prototype2 = (Prototype) prototype.deepClone();
        System.out.println(prototype1.getObj()==prototype1.getObj());
        System.out.println(prototype1.getObj()==prototype2.getObj());
    }
}

執行結果：