C、关系模式(11种)

先来张图，看看这11中模式的关系：

第一类：通过父类与子类的关系进行实现。

第二类：两个类之间。

第三类：类的状态。

第四类：通过中间类

父类与子类关系

13、策略模式(strategy)

策略模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使他们可以相互替换，且算法的变化不会影响到使用算法的客户。需要设计一个接口，为一系列实现类提供统一的方法，多个实现类实现该接口，设计一个抽象类(可有可无，属于辅助类)，提供辅助函数，关系图如下：

图中ICalculator提供同意的方法，

AbstractCalculator是辅助类，提供辅助方法，接下来，依次实现下每个类：

首先统一接口：

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1. public interface ICalculator {
2. public int calculate(String exp);
3. }

辅助类：

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1. public abstract class AbstractCalculator {
2. public int[] split(String exp,String opt){
3. String array[] = exp.split(opt);
4. int arrayInt[] = new int[2];
5. arrayInt[0] = Integer.parseInt(array[0]);
6. arrayInt[1] = Integer.parseInt(array[1]);
7. return arrayInt;
8. }
9. }

三个实现类：

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1. public class Plus extends AbstractCalculator implements ICalculator {
2. @Override
3. public int calculate(String exp) {
4. int arrayInt[] = split(exp,"+");
5. return arrayInt[0]+arrayInt[1];
6. }
7. }

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1. public class Minus extends AbstractCalculator implements ICalculator {
2. @Override
3. public int calculate(String exp) {
4. int arrayInt[] = split(exp,"-");
5. return arrayInt[0]-arrayInt[1];
6. }
7. }

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1. public class Multiply extends AbstractCalculator implements ICalculator {
2. @Override
3. public int calculate(String exp) {
4. int arrayInt[] = split(exp,"*");
5. return arrayInt[0]*arrayInt[1];
6. }
7. }

简单的测试类：

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1. public class StrategyTest {
2. public static void main(String[] args) {
3. String exp = "2+8";
4. ICalculator cal = new Plus();
5. int result = cal.calculate(exp);
6. System.out.println(result);
7. }
8. }

输出：10

策略模式的决定权在用户，系统本身提供不同算法的实现，新增或者删除算法，对各种算法做封装。因此，策略模式多用在算法决策系统中，外部用户只需要决定用哪个算法即可。

14、模板方法模式(Template Method)

解释一下模板方法模式，就是指：一个抽象类中，有一个主方法，再定义1...n个方法，可以是抽象的，也可以是实际的方法，定义一个类，继承该抽象类，重写抽象方法，通过调用抽象类，实现对子类的调用，先看个关系图：

就是在AbstractCalculator类中定义一个主方法calculate，calculate()调用spilt()等，Plus和Minus分别继承AbstractCalculator类，通过对AbstractCalculator的调用实现对子类的调用，看下面的例子：

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1. public abstract class AbstractCalculator {
2. /*主方法，实现对本类其它方法的调用*/
3. public final int calculate(String exp,String opt){
4. int array[] = split(exp,opt);
5. return calculate(array[0],array[1]);
6. }
7. /*被子类重写的方法*/
8. abstract public int calculate(int num1,int num2);
9. public int[] split(String exp,String opt){
10. String array[] = exp.split(opt);
11. int arrayInt[] = new int[2];
12. arrayInt[0] = Integer.parseInt(array[0]);
13. arrayInt[1] = Integer.parseInt(array[1]);
14. return arrayInt;
15. }
16. }

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1. public class Plus extends AbstractCalculator {
2. @Override
3. public int calculate(int num1,int num2) {
4. return num1 + num2;
5. }
6. }

测试类：

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1. public class StrategyTest {
2. public static void main(String[] args) {
3. String exp = "8+8";
4. AbstractCalculator cal = new Plus();
5. int result = cal.calculate(exp, "+");
6. System.out.println(result);
7. }
8. }

我跟踪下这个小程序的执行过程：首先将exp和"+"做参数，调用AbstractCalculator类里的calculate(String,String)方法，在calculate(String,String)里调用同类的split()，之后再调用calculate(int ,int)方法，从这个方法进入到子类中，执行完return num1 + num2后，将值返回到AbstractCalculator类，赋给result，打印出来。正好验证了我们开头的思路。

类之间的关系

15、观察者模式(Observer)

包括这个模式在内的接下来的四个模式，都是类和类之间的关系，不涉及到继承，学的时候应该 记得归纳，记得本文最开始的那个图。观察者模式很好理解，类似于邮件订阅和RSS订阅，当我们浏览一些博客或wiki时，经常会看到RSS图标，就这的意思是，当你订阅了该文章，如果后续有更新，会及时通知你。其实，简单来讲就一句话：当一个对象变化时，其它依赖该对象的对象都会收到通知，并且随着变化！对象之间是一种一对多的关系。先来看看关系图：

我解释下这些类的作用：MySubject类就是我们的主对象，Observer1和Observer2是依赖于MySubject的对象，当MySubject变化时，Observer1和Observer2必然变化。AbstractSubject类中定义着需要监控的对象列表，可以对其进行修改：增加或删除被监控对象，且当MySubject变化时，负责通知在列表内存在的对象。我们看实现代码：

一个Observer接口：

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1. public interface Observer {
2. public void update();
3. }

两个实现类：

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1. public class Observer1 implements Observer {
2. @Override
3. public void update() {
4. System.out.println("observer1 has received!");
5. }
6. }

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1. public class Observer2 implements Observer {
2. @Override
3. public void update() {
4. System.out.println("observer2 has received!");
5. }
6. }

Subject接口及实现类：

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1. public interface Subject {
2. /*增加观察者*/
3. public void add(Observer observer);
4. /*删除观察者*/
5. public void del(Observer observer);
6. /*通知所有的观察者*/
7. public void notifyObservers();
8. /*自身的操作*/
9. public void operation();
10. }

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1. public abstract class AbstractSubject implements Subject {
2. private Vector vector = new Vector();
3. @Override
4. public void add(Observer observer) {
5. vector.add(observer);
6. }
7. @Override
8. public void del(Observer observer) {
9. vector.remove(observer);
10. }
11. @Override
12. public void notifyObservers() {
13. Enumeration enumo = vector.elements();
14. while(enumo.hasMoreElements()){
15. enumo.nextElement().update();
16. }
17. }
18. }

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1. public class MySubject extends AbstractSubject {
2. @Override
3. public void operation() {
4. System.out.println("update self!");
5. notifyObservers();
6. }
7. }

测试类：

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1. public class ObserverTest {
2. public static void main(String[] args) {
3. Subject sub = new MySubject();
4. sub.add(new Observer1());
5. sub.add(new Observer2());
6. sub.operation();
7. }
8. }

输出：

update self!

observer1 has received!

observer2 has received!

这些东西，其实不难，只是有些抽象，不太容易整体理解，建议读者：根据关系图，新建项目，自己写代码(或者参考我的代码),按照总体思路走一遍，这样才能体会它的思想，理解起来容易！

16、迭代子模式(Iterator)

顾名思义，迭代器模式就是顺序访问聚集中的对象，一般来说，集合中非常常见，如果对集合类比较熟悉的话，理解本模式会十分轻松。这句话包含两层意思：一是需要遍历的对象，即聚集对象，二是迭代器对象，用于对聚集对象进行遍历访问。我们看下关系图：

这个思路和我们常用的一模一样，MyCollection中定义了集合的一些操作，MyIterator中定义了一系列迭代操作，且持有Collection实例，我们来看看实现代码：

两个接口：

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1. public interface Collection {
2. public Iterator iterator();
3. /*取得集合元素*/
4. public Object get(int i);
5. /*取得集合大小*/
6. public int size();
7. }

[java] view plaincopy

1. public interface Iterator {
2. //前移
3. public Object previous();
4. //后移
5. public Object next();
6. public boolean hasNext();
7. //取得第一个元素
8. public Object first();
9. }

两个实现：

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1. public class MyCollection implements Collection {
2. public String string[] = {"A