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設(shè)計(jì)模式（Design pattern）是一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過(guò)分類編目的、代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。

GitHub地址

文章說(shuō)明

一個(gè)Demo，集合常用的十種設(shè)計(jì)模式，每個(gè)模式使用易被人們接受的案例講述，按模式分包，使用設(shè)計(jì)模式前后對(duì)比，界面顯示定義講解，讓你更深刻的了解每種設(shè)計(jì)模式。
大部分案例來(lái)自張鴻洋的博客。如有錯(cuò)誤歡迎指正，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我刪除。

項(xiàng)目結(jié)構(gòu)

包結(jié)構(gòu).png

設(shè)計(jì)模式分為三種類型，共23種：

創(chuàng)建型模式：單例模式、抽象工廠模式、建造者模式、工廠模式、原型模式。
結(jié)構(gòu)型模式：適配器模式、橋接模式、裝飾模式、組合模式、外觀模式、享元模式、代理模式。
行為型模式：模版方法模式、命令模式、迭代器模式、觀察者模式、中介者模式、備忘錄模式、解釋器模式、狀態(tài)模式、策略模式、職責(zé)鏈模式(責(zé)任鏈模式)、訪問(wèn)者模式。
上面鏈接點(diǎn)擊直接跳轉(zhuǎn)到GitHub對(duì)應(yīng)模式解析內(nèi)

MainActivity.png

博客目錄

1 . 設(shè)計(jì)模式觀察者模式(Observer Pattern) 以微信公眾服務(wù)為例
2 . 設(shè)計(jì)模式工廠模式(Factory Pattern) 從賣肉夾饃說(shuō)起
3 . 設(shè)計(jì)模式單例設(shè)計(jì)模式(Singleton Pattern) 完全解析
4 . 設(shè)計(jì)模式策略模式(Strategy Pattern) 以角色游戲?yàn)楸尘?/a>

5 . 設(shè)計(jì)模式適配器模式(Adapter Pattern) 以手機(jī)充電器為例
6 . 設(shè)計(jì)模式命令模式(Command Pattern) 管理智能家電
7 . 設(shè)計(jì)模式裝飾者模式(Decorator Pattern) 帶你重回傳奇世界
8 . 設(shè)計(jì)模式外觀模式(Facade Pattern) 一鍵電影模式
9 . 設(shè)計(jì)模式模版方法模式(TemplateMethod Pattern) 展現(xiàn)程序員的一天
10 . 設(shè)計(jì)模式狀態(tài)模式(State Pattern) 以自動(dòng)售貨機(jī)為例

對(duì)應(yīng)模式所在的包

1 . Observer

2 . Factory

3 . Singleton

4 . Strategy

5 . Adapter

6 . Command

7 . Decorator

8 . Facade

9 . Template Method

10 . State

模式分析

1. 觀察者模式

定義了對(duì)象之間的一對(duì)多的依賴，這樣一來(lái)，當(dāng)一個(gè)對(duì)象改變時(shí)，它的所有的依賴者都會(huì)收到通知并自動(dòng)更新。

對(duì)于JDK或者Andorid中都有很多地方實(shí)現(xiàn)了觀察者模式，比如XXXView.addXXXListenter ，當(dāng)然了 XXXView.setOnXXXListener不一定是觀察者模式，因?yàn)橛^察者模式是一種一對(duì)多的關(guān)系，對(duì)于setXXXListener是1對(duì)1的關(guān)系，應(yīng)該叫回調(diào)。
專題接口：Subject.java ;

    /**
     * 注冊(cè)一個(gè)觀察者
     */
   public void registerObserver(Observer observer);
   /**
    * 移除一個(gè)觀察者
    */
   public void removeObserver(Observer observer);
   /**
    * 通知所有觀察者
    */
   public void notifyObservers();

3D服務(wù)號(hào)的實(shí)現(xiàn)類：ObjectFor3D.java

 @Override
public void registerObserver(Observer observer) {
    observers.add(observer);
}
@Override
public void removeObserver(Observer observer) {
    int index = observers.indexOf(observer);
    if (index >= 0) {
        observers.remove(index);
    }
}
@Override
public void notifyObservers() {
    for (Observer observer : observers) {
        observer.update(msg);
    }
}
/**
 * 主題更新信息
 */
public void setMsg(String msg) {
    this.msg = msg;
    notifyObservers();
}

所有觀察者需要實(shí)現(xiàn)此接口:Observer.java

public ObserverUser1(Subject subject) {
       subject.registerObserver(this);
   }
   @Override
   public void update(String msg) {
       Log.e("-----ObserverUser1 ", "得到 3D 號(hào)碼:" + msg + ", 我要記下來(lái)。 ");
   }

最后測(cè)試：ObserverActivity.java

// 創(chuàng)建服務(wù)號(hào)
objectFor3D = new ObjectFor3D();
// 創(chuàng)建兩個(gè)訂閱者
observerUser1 = new ObserverUser1(objectFor3D);
observerUser2 = new ObserverUser2(objectFor3D);
// 兩個(gè)觀察者,發(fā)送兩條信息
objectFor3D.setMsg("201610121 的3D號(hào)為:127");
objectFor3D.setMsg("20161022 的3D號(hào)為:000");

2. 工廠模式

簡(jiǎn)單列一下這個(gè)模式的家族：

1、靜態(tài)工廠模式
- 這個(gè)最常見(jiàn)了，項(xiàng)目中的輔助類，TextUtil.isEmpty等，類+靜態(tài)方法。

2、簡(jiǎn)單工廠模式（店里買肉夾饃）

定義：通過(guò)專門定義一個(gè)類來(lái)負(fù)責(zé)創(chuàng)建其他類的實(shí)例，被創(chuàng)建的實(shí)例通常都具有共同的父類。
根據(jù)類型直接創(chuàng)建肉夾饃：SimpleRoujiaMoFactory.java

public RoujiaMo creatRoujiaMo(String type) {
    RoujiaMo roujiaMo = null;
    switch (type) {
        case "Suan":
            roujiaMo = new ZSuanRoujiaMo();
            break;
        case "La":
            roujiaMo = new ZLaRoujiaMo();
            break;
        case "Tian":
            roujiaMo = new ZTianRoujiaMo();
            break;
        default:// 默認(rèn)為酸肉夾饃
            roujiaMo = new ZSuanRoujiaMo();
            break;
    }
    return roujiaMo;
}

3、工廠方法模式（開(kāi)分店）
- 定義：定義一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口，但由子類決定要實(shí)例化的類是哪一個(gè)。工廠方法模式把類實(shí)例化的過(guò)程推遲到子類。
- 對(duì)比定義：
- 1、定義了創(chuàng)建對(duì)象的一個(gè)接口：public abstract RouJiaMo sellRoujiaMo(String type);
- 2、由子類決定實(shí)例化的類，可以看到我們的饃是子類生成的。
提供創(chuàng)建肉夾饃店抽象方法：RoujiaMoStore.java
```
public abstract RoujiaMo sellRoujiaMo(String type);
```
具體實(shí)現(xiàn)抽象方法：XianRoujiaMoStore.java
分店依舊使用簡(jiǎn)單工廠模式：XianSimpleRoujiaMoFactory.java
4、抽象工廠模式（使用官方提供的原料）
- 定義：提供一個(gè)接口，用于創(chuàng)建相關(guān)的或依賴對(duì)象的家族，而不需要明確指定具體類。
- 對(duì)比定義：
  - 1、提供一個(gè)接口：public interface RouJiaMoYLFactroy
  - 2、用于創(chuàng)建相關(guān)的或依賴對(duì)象的家族 public Meat createMeat();public YuanLiao createYuanliao();我們接口用于創(chuàng)建一系列的原材料。
- 創(chuàng)建用于提供原料的接口工廠：RoujiaMoYLFactory.java
- 各自分店實(shí)現(xiàn)接口，完成原料提供：XianRoujiaMoYLFoctory.java
- 準(zhǔn)備時(shí)，使用官方的原料：RoujiaMo.java
```
/**
   * 準(zhǔn)備工作
   */
public void prepare(RoujiaMoYLFactory roujiaMoYLFactory) {
       Meet meet = roujiaMoYLFactory.creatMeet();
       YuanLiao yuanLiao = roujiaMoYLFactory.creatYuanLiao();
       Log.e("---RoujiaMo:", "使用官方的原料 ---" + name + ": 揉面-剁肉-完成準(zhǔn)備工作 yuanLiao:"+meet+"yuanLiao:"+yuanLiao);
}
```

3. 單例設(shè)計(jì)模式

單例模式主要是為了避免因?yàn)閯?chuàng)建了多個(gè)實(shí)例造成資源的浪費(fèi)，且多個(gè)實(shí)例由于多次調(diào)用容易導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤，而使用單例模式能夠保證整個(gè)應(yīng)用中有且只有一個(gè)實(shí)例。

定義：只需要三步就可以保證對(duì)象的唯一性
- (1) 不允許其他程序用new對(duì)象
- (2) 在該類中創(chuàng)建對(duì)象
- (3) 對(duì)外提供一個(gè)可以讓其他程序獲取該對(duì)象的方法
對(duì)比定義：
(1) 私有化該類的構(gòu)造函數(shù)
(2) 通過(guò)new在本類中創(chuàng)建一個(gè)本類對(duì)象
(3) 定義一個(gè)公有的方法，將在該類中所創(chuàng)建的對(duì)象返回
餓漢式[可用]：SingletonEHan.java
含懶漢式[雙重校驗(yàn)鎖推薦用]：SingletonLanHan.java

private SingletonLanHan() {}
private static SingletonLanHan singletonLanHanFour;
public static SingletonLanHan getSingletonLanHanFour() {
if (singletonLanHanFour == null) {
synchronized (SingletonLanHan.class) {
if (singletonLanHanFour == null) {
singletonLanHanFour = new SingletonLanHan();
}
}
}
return singletonLanHanFour;
}


- 內(nèi)部類[推薦用]：[SingletonIn.java](https://github.com/youlookwhat/DesignPattern/blob/master/app/src/main/java/com/example/jingbin/designpattern/singleton/inclass/SingletonIn.java)
- 枚舉[推薦用]：[SingletonEnum.java](https://github.com/youlookwhat/DesignPattern/blob/master/app/src/main/java/com/example/jingbin/designpattern/singleton/enums/SingletonEnum.java)

![單例設(shè)計(jì)模式.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1354448-756908a3ca147593.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/240)


###4. 策略模式
> 策略模式：定義了算法族，分別封裝起來(lái)，讓它們之間可相互替換，此模式讓算法的變化獨(dú)立于使用算法的客戶。

- 以創(chuàng)建游戲角色為例子：
    - 最初的游戲角色的父類：[Role.java](https://github.com/youlookwhat/DesignPattern/blob/master/app/src/main/java/com/example/jingbin/designpattern/strategy/old/Role.java)
    - 發(fā)現(xiàn)有重復(fù)代碼后，重構(gòu)后的父類：[Role.java](https://github.com/youlookwhat/DesignPattern/blob/master/app/src/main/java/com/example/jingbin/designpattern/strategy/better/Role.java)
- 總結(jié)：
    - 1、封裝變化（把可能變化的代碼封裝起來(lái)）
    - 2、多用組合，少用繼承（我們使用組合的方式，為客戶設(shè)置了算法）
    - 3、針對(duì)接口編程，不針對(duì)實(shí)現(xiàn)（對(duì)于Role類的設(shè)計(jì)完全的針對(duì)角色，和技能的實(shí)現(xiàn)沒(méi)有關(guān)系）
- 最后測(cè)試：創(chuàng)建角色：

```java
RoleA roleA = new RoleA("---A");
roleA.setiDisplayBehavior(new DisplayYZ())
      .setiAttackBehavior(new AttackXL())
      .setiDefendBehavior(new DefendTMS())
      .setiRunBehavior(new RunJCTQ());
roleA.display();// 樣子
roleA.attack();// 攻擊
roleA.run();// 逃跑
roleA.defend();// 防御

5. 適配器模式

定義：將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口，適配器讓原本接口不兼容的類可以相互合作。這個(gè)定義還好，說(shuō)適配器的功能就是把一個(gè)接口轉(zhuǎn)成另一個(gè)接口。

以充電器為實(shí)例: 手機(jī)充電器一般都是5V左右吧，咱天朝的家用交流電壓220V，所以手機(jī)充電需要一個(gè)適配器（降壓器）
一部手機(jī): Mobile.java
手機(jī)依賴一個(gè)提供5V電壓的接口: V5Power.java
我們擁有的是220V家用交流電: V220Power.java
適配器，完成220V轉(zhuǎn)5V的作用：V5PowerAdapter.java

最后測(cè)試：給手機(jī)沖個(gè)電：

Mobile mobile = new Mobile();
V5Power v5Power = new V5PowerAdapter(new V200Power());
mobile.inputPower(v5Power);

6. 命令模式

定義：將“請(qǐng)求”封裝成對(duì)象，以便使用不同的請(qǐng)求、隊(duì)列或者日志來(lái)參數(shù)化其他對(duì)象。命令模式也支持可撤銷的操作。(簡(jiǎn)化: 將請(qǐng)求封裝成對(duì)象，將動(dòng)作請(qǐng)求者和動(dòng)作執(zhí)行者解耦。)

需求：最近智能家電很火熱，假設(shè)現(xiàn)在有電視、電腦、電燈等家電，現(xiàn)在需要你做個(gè)遙控器控制所有家電的開(kāi)關(guān)，要求做到每個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)的功能供用戶個(gè)性化，對(duì)于新買入家電要有非常強(qiáng)的擴(kuò)展性。
1、家電的API：Door.java
2、把命令封裝成類：
- 統(tǒng)一的命令接口：Command.java
- 家電實(shí)現(xiàn)該接口：DoorOpenCommand.java
3、遙控器：ControlPanel.java
4、定義一個(gè)命令，可以干一系列的事情：QuickCommand.java

QuickCommand quickCloseCommand = new QuickCommand(new Command[]{new LightOffCommand(light), new ComputerOffCommand(computer), new DoorCloseCommand(door)});
controlPanel.setCommands(6, quickOpenCommand);
controlPanel.keyPressed(6);

5、遙控器面板執(zhí)行：CommandActivity.java

controlPanel.setCommands(0, new DoorOpenCommand(door));// 開(kāi)門
controlPanel.keyPressed(0);

命令模式

7. 裝飾者模式

裝飾者模式：若要擴(kuò)展功能，裝飾者提供了比集成更有彈性的替代方案，動(dòng)態(tài)地將責(zé)任附加到對(duì)象上。

先簡(jiǎn)單描述下裝飾者模式發(fā)揮作用的地方，當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)好了一個(gè)類，我們需要給這個(gè)類添加一些輔助的功能，并且不希望改變這個(gè)類的代碼，這時(shí)候就是裝飾者模式大展雄威的時(shí)候了。這里還體現(xiàn)了一個(gè)原則：類應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉。
需求：設(shè)計(jì)游戲的裝備系統(tǒng)，基本要求，要可以計(jì)算出每種裝備在鑲嵌了各種寶石后的攻擊力和描述：
1、裝備的超類：IEquip.java
2、各個(gè)裝備的實(shí)現(xiàn)類：
- eg：武器的實(shí)現(xiàn)類: ArmEquip.java
3、裝飾品的超類（裝飾品也屬于裝備）：IEquipDecorator.java
4、裝飾品的實(shí)現(xiàn)類：
- eg：藍(lán)寶石的實(shí)現(xiàn)類(可累加): BlueGemDecorator.java

5、最后測(cè)試：計(jì)算攻擊力和查看描述：

Log.e("---", "一個(gè)鑲嵌2顆紅寶石,1顆藍(lán)寶石的靴子: ");
IEquip iEquip = new RedGemDecotator(new RedGemDecotator(new BlueGemDecotator(new ShoeEquip())));
Log.e("---", "攻擊力:" + iEquip.caculateAttack());
Log.e("---", "描述語(yǔ):" + iEquip.description());

8. 外觀模式

定義：提供一個(gè)統(tǒng)一的接口，用來(lái)訪問(wèn)子系統(tǒng)中的一群接口，外觀定義了一個(gè)高層的接口，讓子系統(tǒng)更容易使用。其實(shí)就是為了方便客戶的使用，把一群操作，封裝成一個(gè)方法。

需求：我比較喜歡看電影，于是買了投影儀、電腦、音響、設(shè)計(jì)了房間的燈光、買了爆米花機(jī)，然后我想看電影的時(shí)候，我需要一鍵觀影和一鍵關(guān)閉。
每個(gè)設(shè)備類的開(kāi)關(guān)等操作：
eg: 爆米花機(jī)：PopcornPopper.java

電影院類：HomeTheaterFacade.java

/**
 * 一鍵觀影
 */
public void watchMovie() {
    computer.on();
    light.down();
    popcornPopper.on();
    popcornPopper.makePopcorn();
    projector.on();
    projector.open();
    player.on();
    player.make3DListener();
}

最后測(cè)試：一鍵觀影：

new HomeTheaterFacade(computer, light, player, popcornPopper, projector).watchMovie();

9. 模板方法模式

定義：定義了一個(gè)算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中，模版方法使得子類可以在不改變算法結(jié)構(gòu)的情況下，重新定義算法的步驟。

需求：簡(jiǎn)單描述一下：本公司有程序猿、測(cè)試、HR、項(xiàng)目經(jīng)理等人，下面使用模版方法模式，記錄下所有人員的上班情況
模板方法模式中的三類角色
1、具體方法(Concrete Method)
2、抽象方法(Abstract Method)
3、鉤子方法(Hook Method)

工人的超類：Worker.java

// 具體方法
public final void workOneDay() {
    Log.e("workOneDay", "-----------------work start----------------");
    enterCompany();
    work();
    exitCompany();
    Log.e("workOneDay", "-----------------work end----------------");
}
// 工作  抽象方法
public abstract void work();
// 鉤子方法
public boolean isNeedPrintDate() {
    return false;
}
private void exitCompany() {
    if (isNeedPrintDate()) {
        Log.e("exitCompany", "---" + new Date().toLocaleString() + "--->");
    }
    Log.e("exitCompany", name + "---離開(kāi)公司");
}

程序員實(shí)現(xiàn)類（可得知時(shí)間）：ITWorker.java

/**
 * 重寫(xiě)父類的此方法,使可以查看離開(kāi)公司時(shí)間
 */
@Override
public boolean isNeedPrintDate() {
    return true;
}

最后測(cè)試：

查看所有人員的工作情況：

QAWorker qaWorker = new QAWorker("測(cè)試人員");
qaWorker();
HRWorker hrWorker = new HRWorker("莉莉姐");
hrWorker.workOneDay();
...

查看程序猿離開(kāi)公司的時(shí)間:

ITWorker itWorker = new ITWorker("jingbin");
itWorker.workOneDay();

10. 狀態(tài)模式

定義：允許對(duì)象在內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變它的行為，對(duì)象看起來(lái)好像修改了它的類。

定義又開(kāi)始模糊了，理一下，當(dāng)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)，它的行為跟隨狀態(tài)的改變而改變了，看起來(lái)好像重新初始化了一個(gè)類似的。
需求：已自動(dòng)售貨機(jī)為例（有已投幣、未投幣等狀態(tài)和投幣、投幣等方法）
最初實(shí)現(xiàn)待改進(jìn)的售貨機(jī)：VendingMachine.java

改進(jìn)后的售貨機(jī)（更具有延展性）:VendingMachineBetter.java

// 放錢
public void insertMoney() {
    currentState.insertMoney();
}
// 退錢
public void backMoney() {
    currentState.backMoney();
}
// 轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄
public void turnCrank() {
    currentState.turnCrank();
    if (currentState == soldState || currentState == winnerState) {
        currentState.dispense();//兩種情況會(huì)出貨
    }
}
// 出商品
public void dispense() {
    Log.e("VendingMachineBetter", "---發(fā)出一件商品");
    if (count > 0) {
        count--;
    }
}
// 設(shè)置對(duì)應(yīng)狀態(tài)
public void setState(State state) {
    this.currentState = state;
}

狀態(tài)的接口：State.java
對(duì)應(yīng)狀態(tài)的接口實(shí)現(xiàn)類：
- eg: 中獎(jiǎng)狀態(tài)：WinnerState.java
- eg: 售賣狀態(tài)：SoldState.java

改進(jìn)后的售貨機(jī)測(cè)試：

// 初始化售貨機(jī),且里面有3個(gè)商品
VendingMachineBetter machineBetter = new VendingMachineBetter(3);
machineBetter.insertMoney();
machineBetter.turnCrank();

參考鏈接

http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/category/2206597

End

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模式分析

1. 觀察者模式

2. 工廠模式

3. 單例設(shè)計(jì)模式

5. 適配器模式

6. 命令模式

7. 裝飾者模式

8. 外觀模式

9. 模板方法模式

10. 狀態(tài)模式

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1. 觀察者模式

2. 工廠模式

3. 單例設(shè)計(jì)模式

5. 適配器模式

6. 命令模式

7. 裝飾者模式

8. 外觀模式

9. 模板方法模式

10. 狀態(tài)模式

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