1. Chain of Responsibility(责任链)
使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链,并沿着这条链发送该请求,直到有一个对象处理它为止。
应用实例
JAVA WEB 中 Apache Tomcat 对 Encoding 的处理,Struts2 的拦截器,jsp servlet 的 Filter。
实现
我们创建抽象类 AbstractLogger,带有详细的日志记录级别。然后我们创建三种类型的记录器,都扩展了 AbstractLogger。每个记录器消息的级别是否属于自己的级别,如果是则相应地打印出来,否则将不打印并把消息传给下一个记录器。
2. Command(命令)
将命令封装成对象中,具有以下作用:
- 使用命令来参数化其它对象
- 将命令放入队列中进行排队
- 将命令的操作记录到日志中
- 支持可撤销的操作
应用实例
- java.lang.Runnable
- Netflix Hystrix
实现
- Command: 抽象命令类
- ConcreteCommand: 具体命令类
- Invoker: 调用者
- Receiver: 接收者
- Client:客户类
3. Interpreter(解释器)
给定一个语言,定义它的文法表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该标识来解释语言中的句子。
可利用场景比较少,JAVA 中如果碰到可以用 expression4J 代替。
模式实例
SQL 解析、正则表达式、java.util.Pattern
4. Iterator(迭代器)
提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无须暴露该对象的内部表示。
把在元素之间游走的责任交给迭代器,而不是聚合对象。定义接口:hasNext, next。
应用实例
java.util.Iterator、java.util.Enumeration
5. Mediator(中介者)
用一个中介对象来封装一系列的对象交互,中介者使各对象不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互。
角色
- Mediator: 抽象中介者
- ConcreteMediator: 具体中介者
- Colleague: 抽象同事类
- ConcreteColleague: 具体同事类
实例
- MVC 框架,其中C(控制器)就是 M(模型)和 V(视图)的中介者
- java.util.concurrent.Executor#execute()
6. Memento(备忘录)
在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态,以便在适当的时候恢复对象。
实例
- 游戏的存档
- Windows 里的 ctri + z
- 浏览器的后退
- 数据库的事务管理
- java.io.Serializable
实现
- Memento 包含了要被恢复的对象的状态。
- Originator 创建并在 Memento 对象中存储状态。
- Caretaker 对象负责从 Memento 中恢复对象的状态。
7. Observer(观察者)
定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象被修改时,则会自动通知它的依赖对象。
又叫做发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。
实例
- java.util.Observer
- java.util.EventListener
实现
主题(Subject)具有注册和移除观察者、并通知所有观察者的功能,主题是通过维护一张观察者列表来实现这些操作的。
观察者(Observer)的注册功能需要调用主题的 registerObserver() 方法。
8. State(状态)
允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为,对象看起来好像修改了它的类。
将各种具体的状态类抽象出来。
- Context:环境类,是拥有状态的对象
- State: 抽象状态类
- ConcreteState: 具体状态类
实例
- TCP连接的状态
- 工作流
9. Strategy(策略)
定义一系列算法,将每一个算法封装起来,并让它们可以相互替换。
角色
- Context: 环境类
- Strategy: 抽象策略类
- ConcreteStrategy: 具体策略类
策略模式与状态模式
- 状态模式的类图和策略模式类似,并且都是能够动态改变对象的行为。但是状态模式是通过状态转移来改变 Context 所组合的 State 对象,而策略模式是通过 Context 本身的决策来改变组合的 Strategy 对象。所谓的状态转移,是指 Context 在运行过程中由于一些条件发生改变而使得 State 对象发生改变,注意必须要是在运行过程中。
- 状态模式主要是用来解决状态转移的问题,当状态发生转移了,那么 Context 对象就会改变它的行为;而策略模式主要是用来封装一组可以互相替代的算法族,并且可以根据需要动态地去替换 Context 使用的算法。
10. Template Method(模板方法)
定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
实例
- java.util.Collections#sort()
- java.util.AbstractList#indexOf()
实现
我们将创建一个定义操作的 Game 抽象类,其中,模板方法设置为 final,这样它就不会被重写。Cricket 和 Football 是扩展了 Game 的实体类,它们重写了抽象类的方法。
11. Visitor(访问者)
主要将数据结构与数据操作分离,为一个对象结构(比如组合结构)增加新能力。
- Visitor:访问者,为每一个 ConcreteElement 声明一个 visit 操作
- ConcreteVisitor:具体访问者,存储遍历过程中的累计结果
- ObjectStructure:对象结构,可以是组合结构,或者是一个集合。
12. Null Object(空对象)
使用什么都不做的空对象来代替 NULL。
在空对象模式中,我们创建一个指定各种要执行的操作的抽象类和扩展该类的实体类,还创建一个未对该类做任何实现的空对象类,该空对象类将无缝地使用在需要检查空值的地方。