java设计模式（二）—— 装饰、门面、享元、原型、状态、策略

一、Decorator装饰设计模式

Decorator装饰设计模式是动态给一个对象添加一些额外的职责，但同时又不影响对象本身已有的功能。

Decorator装饰设计模式中的两种角色：

Decoratee被装饰者：即需要功能增强的原始对象，即目标对象。

Decorator装饰者：为原始对象提供功能增强的对象。

interface VisualComponent {
public void draw();
}

// Decoratee被装饰者
class TextArea implements VisualComponent {
public void draw() {
System.out.println("Draw TextArea");
}
}

// 抽象Decorator装饰者
abstract class Decorator implements VisualComponent {
protected VisualComponent component;

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

public void draw() {
component.draw();
}
}

// 滚动条Decorator
class ScrollDecorator extends Decorator {
public ScrollDecorator(VisualComponent component) {
super(component);
}

public void draw() {
super.draw();
scrollTo();
}

public void scrollTo() {
System.out.println("TextArea scroll to…");
}
}

// 边框Decorator
class BorderDecorator extends Decorator {
public BorderDecorator(VisualComponent component) {
super(component);
}

public void draw() {
super.draw();
drawBorder();
}

public void drawBorder() {
System.out.println("Draw border for TextArea …");
}
}

public class DecoratorPattern {
public static void main(String[] args) {
// 画一个普通的TextArea
TextArea textArea = new TextArea();
textArea.draw();
// 画一个带滚动条的TextArea
ScrollDecorator scroll = new ScrollDecorator(new TextArea());
scroll.draw();
// 画一个带边框的TextArea
BorderDecorator border = new BorderDecorator(new TextArea());
border.draw();
// 画一个既带边框又带滚动条的TextArea
BorderDecorator border2 = new BorderDecorator(new ScrollDecorator(
new TextArea()));
border2.draw();
}
}

输出结果：

Draw TextArea

Draw TextArea

TextArea scroll to…

Draw TextArea

Draw border for TextArea …

Draw TextArea

TextArea scroll to…

Draw border for TextArea …

二、Facade门面设计模式

门面设计模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，应用程序本身将不再直接依赖于子系统原件，而是依赖一个门面，当想要修改某个原件的行为时，只需要修改实现类即可，应用程序本身不需要做任何修改。其实门面设计模式就是我们平时写的最多的一个接口，然后一个实现类。

MySql和Oracle不但JDBC连接的属性不同，一些sql语法也不太相同，使用门面模式之后，

将MySql换成Oracle，只需要将具体的实现类替换就可以了，不会影响应用程序。

public class FacadePattern {
private static final String SQL = "select * from aaa";
private static Statement st;
private static ResultSet rs;

public static void main(String[] args) {
// MySql
JDBCUtil util = new MySqlUtil();
st = util.getStatement();
rs = util.getResult(st, SQL);
util.close(st, rs);
// Oracle
util = new OracleUtil();
st = util.getStatement();
rs = util.getResult(st, SQL);
util.close(st, rs);
}
}

// JDBC Facade
interface JDBCUtil {
public Statement getStatement();

public ResultSet getResult(Statement st, String sql);

public void close(Statement st, ResultSet rs);
}

// MySql JDBC
class MySqlUtil implements JDBCUtil {
private static Connection conn = null;
private static Statement st = null;
private static ResultSet rs = null;
private static final String DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";
private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
private static final String USERNAME = "root";
private static final String PASSWORD = "root";
static {
// 写入驱动所在处，打开驱动
try {
Class.forName(DRIVER);
conn = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
} catch (Exception e) {
System.err.println("MySql数据库连接失败，失败原因：" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}

public Statement getStatement() {
try {
st = conn.createStatement();
} catch (Exception e) {
System.err.println("MySql获取Statement失败，失败原因：" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
return null;
}
return st;
}

public ResultSet getResult(Statement st, String sql) {
try {
rs = st.executeQuery(sql);
} catch (Exception e) {
System.err.println("MySql获取ResultSet失败，失败原因：" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
return null;
}
return rs;
}

public void close(Statement st, ResultSet rs) {
try {
if (rs != null)
rs.close();
if (st != null)
st.close();
if (conn != null)
conn.close();
} catch (Exception e) {
System.err.println("MySql数据库连接关闭失败，失败原因：" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}

// Oracle JDBC
class OracleUtil implements JDBCUtil {
private static Connection conn = null;
private static Statement st = null;
private static ResultSet rs = null;
private static final String DRIVER = "oracle.jdbc.driver.OracleDriver";
private static final String USERNAME = "scott";
private static final String PASSWORD = "tiger";
private static final String URL = "jdbc:oracle:thin:@10.9.143.59:1521:oss";
static {
// 写入驱动所在处，打开驱动
try {
Class.forName(DRIVER);
conn = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
} catch (Exception e) {
System.err.println("Oracle数据库连接失败，失败原因：" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}

public Statement getStatement() {
try {
st = conn.createStatement();
} catch (Exception e) {
System.err.println("Oracle获取Statement失败，失败原因：" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
return null;
}
return st;
}

public ResultSet getResult(Statement st, String sql) {
try {
rs = st.executeQuery(sql);
} catch (Exception e) {
System.err.println("Oracle获取ResultSet失败，失败原因：" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
return null;
}
return rs;
}

public void close(Statement st, ResultSet rs) {
try {
if (rs != null)
rs.close();
if (st != null)
st.close();
if (conn != null)
conn.close();
} catch (Exception e) {
System.err.println("Oracle数据库连接关闭失败，失败原因：" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}

三、Flyweight享元设计模式

享元设计模式是为了避免大量拥有相同内容的小类重复创建，而使大家共享一个类的模式。

//享元工厂
class AuthorFactory{
private static Map<String, Author> authors = new HashMap<String, Author>();
public static Author getAuthor(String name) {
Author author = authors.get(name);
if (author == null) {
author = new Author(name);
authors.put(name, author);
}
return author;
}
}

// 将Author作者类设计为可共享的享元
class Author {

private String name;

public String getName() {
return name;
}

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

public class FlyweightPattern {
public static void main(String[] args) {
Author a = AuthorFactory.getAuthor("hzb");
System.out.println(a);
Author b = AuthorFactory.getAuthor("cxd");
System.out.println(b);
Author c = AuthorFactory.getAuthor("hzb");
System.out.println(c);
}
}

输出结果：

com.hzb.flyweight.Author@1fb8ee3

com.hzb.flyweight.Author@61de33

com.hzb.flyweight.Author@1fb8ee3

四、Prototype原型设计模式

原型设计模式是指用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型来创建新的对象。

Prototype原型模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，根本无需知道任何关于对象创建的细节。

克隆只是实现Prototype原型模式的一种方法，也可以直接通过new对象的方式创建原型实例，二者区别在于：

(1).通过new方式创建的原型和现存的实例对象没有任何联系。

(2).通过克隆方法创建的原型，虽然也是创建新对象，但是将原型实例对象的数据复制到了新的对象中，

相当于使用被克隆对象的数据作为克隆对象的初始数据。

Prototype原型设计模式和Singleton单类设计模式是相对的，单类模式中，在整个程序生命周期里，单类模式类的实例对象只有一个。

而Prototype原型设计模式则正好相反，每次都返回的是原型类的不同实例对象。

public class Prototype {
public static void main(String[] args) {
Shape shape = new Circle();
System.out.println(shape.getShapeName());
// 通过clone()方法获得一个对象拷贝
Shape shape2 = (Shape) shape.clone();
System.out.println(shape2.getShapeName());
}

}
// 抽象原型类
abstract class Shape implements Cloneable {
String shapeName;

public String getShapeName() {
return shapeName;
}

public void setShapeName(String shapeName) {
this.shapeName = shapeName;
}

// 实现了Colneable接口的类，可以使用clone()方法复制对象
public Object clone() {
try {
return super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
System.err.println("此对象不支持复制");
}
return null;
}
}
// 具体原型类
class Circle extends Shape {
public Circle() {
setShapeName("Circle shape");
}
}

输出结果：

Circle shape

Circle shape

五、Status状态设计模式

状态设计模式:用于改变对象的行为，在代理的生命周期里，随着状态变化从一个目标实现程序切换到另一个目标实现程序。

public class Status {
public static void main(String[] args){
ServiceProvider sp = new ServiceProvider(new implementation1());
sp.service();
sp.changeState(new implementation2());
sp.service();
sp.changeState(new implementation3());
sp.service();
}
}

//状态接口
interface State{
public void operation();
}
//状态实现类1
class implementation1 implements State{
public void operation(){
System.out.println("Implementation1.operation()");
}
}
//状态实现类2
class implementation2 implements State{
public void operation(){
System.out.println("Implementation2.operation()");
}
}
//状态实现类3
class implementation3 implements State{
public void operation(){
System.out.println("Implementation3.operation()");
}
}
//服务提供者
class ServiceProvider{
private State state;
public ServiceProvider(State state){
this.state = state;
}
//状态更改
public void changeState(State newState){
state = newState;
}

public void service(){
state.operation();
}
}

输出结果：

Implementation1.operation()

Implementation2.operation()

Implementation3.operation()

六、Strategy策略设计模式

策略设计模式主要是定义一系列的算法，把这些算法封装成单独的类，在运行时动态选择需要的算法

public class StrategyPattern {
public static void main(String[] args){
String testText = "aaaabbbb";
TextStrategy strategy = null;
Random r = new Random();
if(r.nextInt(2)==0){
strategy = new StrategyOne(testText);
System.out.println(strategy.replace());
}else{
strategy = new StrategyTwo(testText);
System.out.println(strategy.replace());
}
}
}

//文本替换策略
abstract class TextStrategy {
public String text;
public TextStrategy(String text) {
this.text = text;
}
public abstract String replace();
}
//替换算法1：将文本中"a"替换为"*"
class StrategyOne extends TextStrategy {
public StrategyOne(String text) {
super(text);
}
public String replace() {
System.out.println("StrategyOne:");
String result = text.replaceAll("a", "*");
return result;
}
}
//替换算法2：将文本中"b"替换为"*"
class StrategyTwo extends TextStrategy {
public StrategyTwo(String text) {
super(text);
}
public String replace() {
System.out.println("StrategyTwo:");
String result = text.replaceAll("b", "*");
return result;
}
}

输出结果：

StrategyOne:

****bbbb

StrategyTwo:

aaaa****

备注：java设计模式的学习主要是参考一位牛人http://blog.csdn.net/chjttony和从网上查找到的学习资料，装载请注明出处。