java设计模式之结构型设计模式

结构型设计模式：

适配器（Adapter）

1.用途：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。

2.场景：

     1.你想使用一个已经存在的类，而它的接口不符合你的需求。

     2.你想使用一些已经存在的子类，但是不可能对每一个都进行子类化以匹配它们的接口。此时可以适配它的父类接口。

3.结构图：通过持有该对象的引用来适配

4.已知应用

     1.JDK中InputStreamReader：StreamDecoder实现了InputStream到Reader的适配

     2.OutputStreamWriter：StreamEncoder实现了OutputStream到Writer的适配

5.相关模式

     1.Decorator增强了其他对象的功能而同时又不改变它的接口，因此Decorator对应用程序的透明性比适配器要好。Decorator支持递归组合，而单纯使用适配器无法实现。

     2.Proxy在不改变它的接口的条件下，为另一个对象定义了一个代理。

     3.Adapter用来帮助无关的类协同工作，通常是在系统设计完成之后才会被使用。

     4.Bridge模式则是在系统开始是就被使用，它使得抽象接口和实现部分可以独立进行改变。

桥接（Bridge）

1. 用途：将抽象部分和它的实现部分分离，使它们可以独立地变化。

2. 场景：

1. 程序运行时可以选择接口的实现部分。

2. 类的抽象和实现都应该通过生成子类的方式加以扩充

3.结构图：抽象类持有该接口的引用

4.已知应用

     1.JDBC操作数据库

           1.定义上层数据库操作接口Connection

           2.定义数据库驱动接口Driver

           3.通过DriverManager桥接Connection和Driver

     2.具体流程：

           1.厂商注册驱动到DriverManager

           2.应用程序通过DriverManager获取连接

5.相关模式

     1.Abstract Factory可以用来创建和配置一个特定的Bridge模式。

     2.Adapter用来帮助无关的类协同工作，通常是在系统设计完成之后才会被使用。

     3.Bridge模式则是在系统开始是就被使用，它使得抽象接口和实现部分可以独立进行改变。

装饰器模式（Decorator）：

1.用途：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，Decorator模式比生成子类更加灵活。

2.场景：

     1.在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责。

     2.处理那些可以撤销的职责。

     3.当不能采用生成子类的方式进行扩充时。如：会产生大量的子类造成类膨胀；类定义不能用于生成子类。

3.结构图

4.已知应用

     1.JDK中的FilterInputStream作为InputStream（如：FileInputStream）的装饰

     2.BufferedInputStream类（继承FilterInputStream ）会提供一个内部的字节数组作为输入缓存

     3.通过DataInputStream类（继承FilterInputStream），可以用与机器无关的方式从底层数据流中读取基本Java数据类型

5.相关模式

     1.Adapter:Decorator模式不同于Adapter模式，因为装饰仅改变对象的职责而不改变它的接口；而适配器将给对象一个全新的接口。

     2.Strategy：用一个装饰可以改变对象的外表；而Strategy模式使得你可以改变对象的内核。这是改变对象的两种途径。当待装饰的对象比较复杂，可以考虑使用Strategy模式仅改变对象的一部分。

外观模式（Facade）

1.用途：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，Facade模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。

2.场景：

     1.为一个复杂子系统提供简单接口。这些简单接口满足大部分需求，当需要定制时越过Facade进行定制。

     2.客户程序与抽象类的实现部分之间存在很大的依赖性。引入Facade将这个子系统与客户以及其他的子系统分离，可以提高子系统的独立性和可移植性。

     3.当你需要构建一个层次结构的子系统时，使用Facade模式定义子系统中每层的入口点。如果子系统间是相互依赖的，可以让它们仅通过Facade进行通信，从而简化了它们之间的依赖关系。

3.结构图

4.已知应用

     1.Tomcat中的Servlet中doGet,doPost方法参数：HttpServletRequest，HttpServletResponse

     2.Tomcat中传递给Servlet的真正参数是RequestFacade和ResponseFacade

     3.RequestFacade是Request的外观，ResponseFacade是Response的外观

5.相关模式

     1.Abstract Factory可以与Façade模式一起使用以提供一个接口，这一接口可用来以一种子系统独立的方式创建子系统对象。Abstract Factory也可以代替Façade模式隐藏那些与平台相关的类。

组合模式（Composite）:

1.用途：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

2.场景：

     1.你想表示对象的部分-整体层次结构。

     2.你希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。

3.结构图: 是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象

4.已知应用

     1.JDK中HashMap的Node

     2.Node实现了Map.Entry接口，Node中可以添加Node

     3.地图绘制

           1.Map包括：Line，Point，Polygon，Text

           2.都实现了Graphic接口

           3.Map.draw会触发各个子部件的draw

5.相关模式

     1.Decorator模式经常与Composite模式一起使用。当装饰和组合一起使用时，它们通常有一个公共的父类。因此装饰必须支持具有add、remove和getChild操作的Component接口。

     2.Iterator可用来遍历Composite。

代理模式（Proxy）

1.用途：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

2.场景：

     1.远程代理，代理远程对象的访问。

     2.虚代理，根据需要创建开销大的对象。

     3.保护代理，控制对原始对象的访问

3.结构图

4.已知应用

     1.JDK中动态代理

     2.Dubbo等RPC框架

5.相关模式

     1.Adapter：适配器为它所适配的对象提供了一个不同的接口，代理提供了与它的实体相同的接口。然而用于访问保护的代理可能会拒绝执行实体会执行的操作。

     2.Decorator：尽管装饰的实现部分与代理相似，但装饰的目的不一样。装饰为对象添加一个或多个功能，而代理则控制对象的访问。