对应课程第11课，面向可复用性和可维护性的设计模式

这节课主要介绍了三种类型的设计模式

1.Creational patterns 创建型模式：焦距于对象创建的过程。

2.Structural patterns 结构型模式：侧重处理类与对象之间的构成关系。

3.Behavioral patterns 行为类模式：描述了对类与对象的交互方式。

一.创造型模式

工厂方法模式 factory method pattern

适用时机：当client不知道要创建哪个具体类的实例，或者不想在client代码中指明要具体创建的实例时，用工厂方法。

思路：定义一个用于创建对象的接口，让其子类来决定实例化哪一个类，从而使一个类的实例化延迟到其子类。

优点：

①对于client而言，不需要把特定于应用程序的类写到代码，只需要处理接口相关的。也就是，只需要关注接口，只需要知道对应类的名字就可以。

②扩展性很高，添加一个类只需要扩展工厂类。

缺点：

①对client而言，必须要对creator进行子类化。不然用不到真正的产品类。

②每次增加商品，都要增加一个具体类和对象实现的工厂内容，增加了复杂性，系统依赖性。

工厂方法模式

简单说，可以分几步，

1.写个creator的interface。

2.写若干个implement了creator的实体类。

3.写个工厂factory类，这个工厂类的方法需要有一个传递了string的参数，并且能够返回一个产品类实例，这个string里面写具体的类名。然后该方法多个if来选择不同的产品类进行输出。

4.这样用户就可以用了。

二.结构型模式 重点

适配器模式 Adapter Pattern

适用时机：如果client想要把现有的接口修改成自己想要的那样。通过增加一个接口，将已存在的子类封装起来，client面向接口编程，从而隐藏了具体子类。

优点：可以把没有关联的类放在一起用，增加复用性。

缺点：非常容易混乱。

适配器模式

分以下几个步骤，

1.原先是有具体类的，比如LegacyRectangle。

2.然后创建一个interface接口shape适配器，然后对这个接口声明一个真正的适配器类，这个适配器类要写一个方法，它能够满足用户需求去指向任何一个子类，比如LegacyRectangle。

3.然后客户就可以用了。

装饰器模式 Decorator

适用时机：如果有很多个特性需要组合实现到不同的类上，这样组合实现太麻烦太多了。

思路：利用委托，构造装饰器，每次都可以给前一个类增加新特性。

优点：特性之间组合方便，不会相互耦合。替代继承，容易动态扩展。

缺点：容易编写复杂。

装饰器模式

步骤如下，

1.先写一个总的接口stack

2.对这个接口实现，可以写若干个实体类，比如ArrayStack

3.然后写抽象装饰类，需要abstract，然后在里面直接声明一个protected的接口field，在这里就是stack，并且还要implements这个接口，这里就是stack。写一个构造函数，构造函数的参数直接就是直接对应到这个filed。补充完接口方法。

4.完了就要写实体的装饰类，这个装饰类需要extend刚才的抽象装饰类，并且要implements步骤1的接口，在这个装饰类里面增加新特性，或者override对应的方法。

5.就可以用了，效果像穿衣服一样。

三.行为类模式 Behavioral patterns

策略模式 Strategy

适用时机：有多种不同的算法来实现同一个任务，但需要client根据需要动态切换算法，而不是写死在代码里

思路：为不同的实现算法构造抽象接口，利用delegation，运行时动态传入client倾向的算法类实例

策略模式

编写步骤如下，

1.先写一个接口，strategy

2.创建若干个接口的实体类，用implements的来对应这个接口。每个实体的方法内容相同，代表不同的策略。

3.创建context类，这个类中用了一个private的strategy属性，直接传递一个strategy作为参数进去，并且调用对应的一个方法。

4.在使用context的时候，要把2中具体的类作为参数传递进去，这样他就能自动调用对应的东西了。

模板模式 Template Method

适用时机：有多个步骤，做事情的步骤一样，但具体方法不同

思路：为不同的实现算法构造抽象接口，利用delegation，运行时动态传入client倾向的算法类实例

模板模式

1.首先一定要创建一个抽象的模板方法类，要用abstract。在里面有若干个使用的抽象方法，比如abstract void step1（），abstract void step2（），abstract void step3（），然后还要写一个模板方法，一定要final，比如public final go（），在这个方法里面需要依次调用刚刚的这些step

2.然后创建并且扩展上述类，写若干实体类。每个抽象子方法部分都要override

3.之后就可以使用了。

迭代器模式 Iterator Pattern

适用时机：客户端希望遍历被放入容器/集合类的一组ADT对象，无需关心容器的具体类型

– 也就是说，不管对象被放进哪里，都应该提供同样的遍历方式

思路：写迭代器就可以

迭代器模式

1.先写迭代器接口，一般里面有public返回Boolean的hasnext还有返回object的next，还有些容器接口，能返回一个迭代器的getiterator

2.在具体的方法实现以上两个接口就可以了。

迭代器模式 Iterator Pattern

访问者模式 Visitor Pattern

适用时机：想把数据结构和数据操作分离的时候

思路：对特定类型的object的特定操作(visit)，在运行时将二者动态绑定到一起，该操作可以灵活更改，无需更改被visit的类

访问者模式

1.先写一个表示元素的抽象类。这个抽象类需要有public的accept方法。

2.然后对这个抽象类写若干个实体类，用implements。并且这之中要写一个总体的类，也就是总体的数据结构。

3.写一个访问者接口，需要有多个visit方法，每个visit方法传入的参数不一样，对应步骤2中的实体类。

4.对3写一个实体类，override好以上所有的visit。

5.最后就可以使用了，.accept后面加new +visitor即可，客户写的时候主要是写visitor