引言：本文并不是從代碼角度上來(lái)談設(shè)計(jì)模式，而是希望類比手機(jī)制造嘗試以一條線來(lái)從常用設(shè)計(jì)模式的使用場(chǎng)景來(lái)介紹設(shè)計(jì)模式的（畢竟設(shè)計(jì)模式是面向?qū)ο蟮模┧枷牒褪褂梅椒ǎ瑫r(shí)我在每個(gè)設(shè)計(jì)模式場(chǎng)景的介紹中也會(huì)提供類圖幫助大家理解，如果需要在代碼層次有更多的實(shí)踐可以參考《Head First設(shè)計(jì)模式》

本文中我會(huì)提到以下設(shè)計(jì)模式：

• 策略模式
• 工廠模式
• 裝飾者模式
• 模板方法模式
• 適配器模式
• 迭代器與組合模式
• 觀察者模式
  獨(dú)身模式和構(gòu)造者模式可以看我的另一篇文章獨(dú)身模式+構(gòu)建者模式打造私有個(gè)性化“商城”

First:手機(jī)制造中的策略模式

大家都知道每個(gè)手機(jī)制造廠家都有很多機(jī)型，每一款機(jī)型的每個(gè)部件往往都是不一樣的，我們拿攝像頭和小米手機(jī)來(lái)舉個(gè)栗子：小米5的攝像頭是光學(xué)防抖的，小米5s的攝像頭擁有超感光元器件（因此被譽(yù)為暗夜之眼），而小米6的攝像頭則是變焦雙攝。很明顯我標(biāo)識(shí)出來(lái)的地方都是這些攝像頭的屬性，依據(jù)這些屬性每個(gè)攝像頭可以完成不同的拍照行為，我們姑且做一個(gè)映射：

那么不用設(shè)計(jì)模式，正常的去定義這些手機(jī)用類圖如何表示呢？
大概如下：

非策略模式.png

答案：是可以的，而且很簡(jiǎn)單，“就把它放在父類里面啊！”（感覺(jué)自己在找打）實(shí)現(xiàn)如下：

策略模式.png

我們按類圖的上下兩部分來(lái)說(shuō)：

• 封裝行為

  首先我們依然把camera當(dāng)成一個(gè)接口，這一點(diǎn)和非策略模式是一致的，但是我們有了具體實(shí)現(xiàn)類，光學(xué)防抖的camera,超感光元器件的camera,變焦雙攝的camera,并且我們?cè)诓煌腸amera里面實(shí)現(xiàn)了自己的takePhoto方法，這樣行為就被封裝了。

• 動(dòng)態(tài)設(shè)置行為

  看下半部分，父類里面多了一個(gè)屬性叫camera，其實(shí)是引用類，但是沒(méi)有初始化，初始化的步驟我們放在了setCamera里面，同樣takePhoto的我們也作為一個(gè)方法。
  我們看看子類怎么用，以小米5為??：
  1.初始化camera
  private void setCamear() { camera = new 光學(xué)防抖的camera();
  }
  2.可以拍照了
  public void useCameraTakePhoto() { print(camera.takePhoto);
  }
  3.拍照結(jié)果：
  log:抖動(dòng)時(shí)的照片依然清晰，具備防抖效果

策略模式的好處是顯而易見(jiàn)的，我們不需要再繼承大量的接口并實(shí)現(xiàn)里面的方法，我們只需要在我們需要的時(shí)候在子類中去初始化行為就可以，我們甚至可以不初始化camera,誰(shuí)知道以后拍照需要不要相機(jī)呢？這樣是不是提高了可變性？

Second:手機(jī)制造中的工廠模式（抽象工廠）

我想這個(gè)模式放在手機(jī)制造這個(gè)例子里面來(lái)講大概是最好理解的，我們先看定義（取自《HeadFirst 設(shè)計(jì)模式》）

抽象工廠模式提供一個(gè)接口，用于創(chuàng)建相關(guān)或依賴對(duì)象的家族，而不需要明確指定具體類。

回到手機(jī)工廠。顧名思義，手機(jī)工廠一定擁有制造各種手機(jī)的能力，這種能力體現(xiàn)在擁有不同手機(jī)的元器件材料，然后再以一種流水線的方式把各種材料組件起來(lái)，這樣手機(jī)就誕生了。這里我們需要再細(xì)化一下工作，手機(jī)工廠僅僅提供手機(jī)的各種元器件材料，我們把組裝手機(jī)的工作放在流水線里面，這樣不同的流水線就可以組裝不同的手機(jī)，實(shí)踐生產(chǎn)中肯定也是這樣。我們看一下工廠方法的類圖：

抽象工廠模式.png

這里我們把工廠更具體化了一點(diǎn)（可能實(shí)際上只需要一家工廠），我們有兩個(gè)工廠，一個(gè)是海淀工廠，一個(gè)是朝陽(yáng)工廠，每個(gè)工廠提供不同的元器件。這兩個(gè)工廠生產(chǎn)手機(jī)的能力有什么不同呢？答案可以從流水線上看出來(lái)，很明顯海淀工廠可以擁有兩條流水線，一個(gè)是小米5s，一個(gè)是小米5sPlus，僅僅只需要把屏幕的大小換一下（實(shí)際上肯定還有其他的元器件，這里只用屏幕大小來(lái)區(qū)別）。然而朝陽(yáng)工廠只擁有一條流水線即米6。
這個(gè)時(shí)候我們有一家海淀的線下店缺貨了，這個(gè)時(shí)候需要“造一些”手機(jī)，這里我們把用海淀工廠來(lái)造手機(jī)(當(dāng)然用朝陽(yáng)工廠也行，或者兩個(gè)工廠用list傳進(jìn)去）。

    protected Phone createPhone(String type) {
        PipeLine pipeLine = null;
        PhoneFactory  factory = new HaiDianFactory();
        if (type.equals("xiaomi5s")) {
           pipeLine = new xiaomi5sPipeLine(factory);
        } else if (type.equals("xiaomi5splus")) {
           pipeLine = new xiaomi5sPlusPipeLine(factory);
        }
        pipeLine.prepare();
        return pipeLine.getPhone();
    }

這樣做的好處是什么？我們解耦了實(shí)際的工廠！這是比簡(jiǎn)單工廠進(jìn)步的地方，我們可以根據(jù)需要去初始化工廠接口，同時(shí)根據(jù)所需要的產(chǎn)品類型把實(shí)際工廠傳入，這樣就可以制造出不同的產(chǎn)品。如我們線下店的小米5s缺貨啦！我們把海淀工廠當(dāng)做參數(shù)傳給小米5s的流水線，這樣流水線就可以拿到所需要的元器件去準(zhǔn)備生產(chǎn)小米5s，這樣不是比先判斷是什么手機(jī)我們?cè)僖粋€(gè)一個(gè)初始化元器件然后再準(zhǔn)備組裝的過(guò)程方便的多？
抽象工廠果然英明。

Third:手機(jī)制造中的裝飾者模式

大家都知道每一種機(jī)型都是由各種元器件組成的，不同機(jī)型之間有相同的元器件也有不相同的元器件，我們還是以小米5、小米6舉栗子：

很明顯可以看出小米6與小米5的不同之處，小米5是單攝像頭，小米6是雙攝像頭，同時(shí)小米5和小米6的屏幕也是不一樣的。這樣會(huì)有什么影響呢？我們從兩個(gè)方面談一下：

• 價(jià)格
  很明顯選擇不同的器件組合起來(lái)的手機(jī)價(jià)格一定是不同，比如有兩款除了攝像頭不同其余器件都相同的機(jī)型，雙攝一定是比單攝貴的；同樣四曲面玻璃一定是比普通玻璃貴的。所以僅有上面幾個(gè)器件決定的手機(jī)價(jià)格小米6的一定是比小米5高的，這是由成本和工藝決定的（當(dāng)然前提是同一時(shí)間段）。那么價(jià)格是如何算的呢？很簡(jiǎn)單，組件的價(jià)格之和，A+B+C=總價(jià)格，是具有累加屬性的。
• 描述
  發(fā)燒友都喜歡看手機(jī)的參數(shù)，比如驍龍835就比驍龍820更吸引人的眼球，所以我們可以這樣描述小米6，這是一款擁有驍龍835cpu``變焦雙攝``四曲面屏幕的旗艦手機(jī)。當(dāng)然你也可以用同樣的方式去描述米5，這些描述賦予了手機(jī)鮮明的特點(diǎn)。同樣，這些描述也是可以累加的，我有這樣一個(gè)A+B+C的手機(jī)

好了，廢話扯完了，該扯到設(shè)計(jì)模式了，假設(shè)不用設(shè)計(jì)模式，我們需要得到一臺(tái)機(jī)型的價(jià)格和描述我們?cè)撊绾巫觯靠赡苋缦拢?/p>

非裝飾者模式.png

這是一個(gè)看上去簡(jiǎn)單實(shí)際上很傻的設(shè)計(jì)，我們把cost實(shí)現(xiàn)全部放在具體的機(jī)型里面，這樣的后果是可怕的——假設(shè)攝像頭是從美國(guó)采購(gòu)回來(lái)的，因?yàn)閰R率問(wèn)題，價(jià)格變化了，我們需要在每個(gè)機(jī)型的cost方法里面重新定義價(jià)格，就算我們改良一下，我們把所有的元器件都放在父類里面定義，這樣好嗎？也不好，這樣所有的機(jī)型都必須繼承這些器件，假設(shè)米5繼承了父類的四曲面screen，實(shí)際上根本用不著，而且顯然父類是需要維護(hù)的而且維護(hù)的成本不低，這并不是一個(gè)父類該做的事情，它應(yīng)該只保留子類共性的部分并提供抽象的方法。好吧，用裝飾者模式改造一下設(shè)計(jì)吧：

裝飾者模式.png

我們分成三部分來(lái)討論，被裝飾者、裝飾者、裝飾過(guò)程

• 被裝飾者
  被裝飾者這里指的就是小米5和小米6，它們同時(shí)繼承了手機(jī)這個(gè)抽象類并且各種實(shí)現(xiàn)了cost方法，但是這樣還夠，因?yàn)樗鼈儍H僅是孤零零的裸機(jī)，什么都沒(méi)有，沒(méi)有攝像頭，沒(méi)有屏幕也沒(méi)有cpu，我們需要裝飾一下它們。

• 裝飾者
  我們需要定義一個(gè)抽象的decorator來(lái)繼承抽象父類phone，這樣做是為了繼承父類的抽象方法cost和getDescription。實(shí)際的裝飾者是誰(shuí)？是那些元器件，比如攝像頭，四曲面玻璃，驍龍cpu等等，我們用這些描述累加起來(lái)去具體形容一個(gè)機(jī)型，同時(shí)我們?cè)诶锩孢€順便實(shí)現(xiàn)一下cost和getDescription方法（如何實(shí)現(xiàn)看裝飾過(guò)程），要注意實(shí)際的裝飾者必須關(guān)聯(lián)一個(gè)實(shí)際的被裝飾者phone(定義在屬性里面）。

• 裝飾過(guò)程
  我們先來(lái)裝飾一個(gè)小米5
  Phone xiaomi5phone = new 大猩猩screen(new 驍龍cpu(new camera (new fingerPrinter(new xiaomi5()))))
  首先，這么做可以嗎？毫無(wú)疑問(wèn)是可以的，因?yàn)槊總€(gè)裝飾者的構(gòu)造方法里面都必須傳入一個(gè)已經(jīng)初始化過(guò)的phone對(duì)象，而且每個(gè)裝飾者本身又可以是被裝飾的對(duì)象。這樣就有趣了，我們可以一直裝飾下去。我們可以用用攝像頭裝飾米5，可以描述成有攝像頭的米5，我們可以繼續(xù)用大猩猩屏幕來(lái)裝飾有攝像頭的米5，這樣就可以描述成有大猩猩屏幕且有攝像頭的米5......米6我們?nèi)匀豢梢赃@樣裝飾
  Phone xiaomi6phone = new 四曲面screen(new 驍龍cpu(new camera(new camera(new fingerPrinter(new xiaomi6())))))
  我們甚至可以用camera裝飾兩次讓米6變成雙攝的手機(jī)
  我們?cè)賹?shí)現(xiàn)一下組件的，cost和getDescripition方法，以camera為栗子：
  public class Camera extends CondimenDecorator {
  Phone phone;

      public Camera(Phone phone) {
          this.phone = phone;
      }
  
      public String getDescription() {
          return phone.getDescription() + "has 攝像頭";
      }
  
      public double cost() {
          return 20 + phone.cost();
      }
    }
  

很容易看出來(lái)無(wú)論是描述還是價(jià)格都具有累加的屬性,這正是我前面所強(qiáng)調(diào)的地方，這樣我們就可以方便的獲取到裝飾后的價(jià)格和描述，因?yàn)檫@些屬性均具有累加的性質(zhì)，這就是裝飾者模式的三個(gè)部分。

Fouth:手機(jī)制造中的模板方法模式

前面說(shuō)過(guò)，手機(jī)在工廠中的加工方法其實(shí)就是一條流水線，往往很多手機(jī)的流水線是相似的，僅僅只是修改了流水線中的一兩個(gè)步驟，這次我們拿小米5標(biāo)準(zhǔn)版和小米5高配版來(lái)做個(gè)對(duì)比，這兩條流水線如下（圖畫的有點(diǎn)歪見(jiàn)諒）：

流程圖模擬流水線.png

很明顯，搞出來(lái)兩條流水線是浪費(fèi)的，因?yàn)樾∶?標(biāo)準(zhǔn)版和高配版之間的區(qū)別僅僅是內(nèi)存和rom的不同，所以我們可以合并一下流程：

合并流水線.png

我們先來(lái)看看模板方法模式的定義：

模板方法模式在一個(gè)方法中定義一個(gè)算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。模板方法使得子類可以在不改變算法結(jié)構(gòu)的情況下，重新定義算法中的某些步驟。

我們把上面的流水線用模板方法改造一下：

模板方法模式.png

我們?cè)谧宇愔兄匦露x流水線的兩個(gè)步驟installRAM()和installROM,我們?cè)購(gòu)拇a上看一下父類的流水線這個(gè)方法：

final void templatePipeLine() {
    installMainBoard();
    installCPU();
    installRAM();
    installROM();
    hook();
}

這個(gè)算法和上面的流水線基本一致，但是還有一點(diǎn)欠缺，上面的流水線只要判斷是否是高配就決定了流水線的走勢(shì)，我們這個(gè)還是要在子類里面重新實(shí)現(xiàn)installRAM()和installROM，但是沒(méi)有關(guān)系，模板方法還留了一手，我們可以通過(guò)hook（鉤子）的方式改變算法的走向，比如我們把hook()定義為一個(gè)boolean isHigh(),重新改變一下模板方法：

final void templatePipeLine() {
    installMainBoard();
    installCPU();
    if (isHigh)  {
      install3GRAM();
      install64GROM();
    } else{
      install2GRAM();
      install32GROM();
    }
}

這樣改造一下，子類僅僅需要提供一下是否是高版本的這個(gè)條件就可以輕易的得到想要的流水線產(chǎn)品，豈不是很方便？