Java设计模式(备忘录模式-解释器模式-状态模式-策略模式-职责链模式)
2024-04-27 21:58:31
Java设计模式Ⅶ
- 1.备忘录模式
- 1.1 备忘录模式概述
- 1.2 代码理解
- 2.解释器模式
- 2.1 解释器模式概述
- 3.状态模式
- 3.1 状态模式概述
- 3.2 代码理解
- 4.策略模式
- 4.1 策略模式概述
- 4.2 代码理解
- 5.职责链模式
- 5.1 职责链模式概述
- 5.2 代码理解
1.备忘录模式
1.1 备忘录模式概述
(1)基本介绍
①备忘录（Memento）模式在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态。并在该对象之外保存这个状态，这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态②理解备忘录模式： 现实中的备忘录是要用来去记录某些要去做的事情，或者是记录已经达成共同意见的事情，以防忘记。而在软件层面，备忘录模式有着相同的含义，备忘录对象主要用来记录一个对象的某种状态，或者某些数据，当要回退时，可以从备忘录对象里获取原来的数据进行恢复操作，③备忘录模式属于行为型模式
(2)代码类图
Originator：对象（需要保存状态的对象）
Memento：备忘录对象，负责保存好记录，即originator内部状态
Caretaker：守护者对象，负责保存多个备忘录对象，使用集合管理，提高效率
1.2 代码理解
1.Memento
package com.pattern.设计模式.备忘录模式;public class Memento {private String state;public Memento() {}public Memento(String state) {this.state = state;}@Overridepublic String toString() {return "Memento{" +"state='" + state + '\'' +'}';}public String getState() {return state;}public void setState(String state) {this.state = state;}
}2.Caretaker
package com.pattern.设计模式.备忘录模式;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class Caretaker {private List<Memento> mementoList = new ArrayList<Memento>();public void add(Memento memento) {mementoList.add(memento);}// 获取到第index个Originator的备忘录对象public Memento get(int index) {return mementoList.get(index);}
}3.Originator
package com.pattern.设计模式.备忘录模式;public class Originator {private String state;// 编写一个方法，可以保存一个状态对象 Mementopublic Memento saveStateMemento() {return new Memento(state);}// 通过备忘录对象，恢复状态public void getStateMemento(Memento memento) {state = memento.getState();}public Originator() {}public Originator(String state) {this.state = state;}public String getState() {return state;}public void setState(String state) {this.state = state;}@Overridepublic String toString() {return "Originator{" +"state='" + state + '\'' +'}';}
}4.Test
package com.pattern.设计模式.备忘录模式;public class Test {public static void main(String[] args) {Originator originator = new Originator();Caretaker caretaker = new Caretaker();originator.setState("状态ok");// 保存了当前的状态caretaker.add(originator.saveStateMemento());originator.setState("状态No");caretaker.add(originator.saveStateMemento());originator.setState("状态还行");caretaker.add(originator.saveStateMemento());System.out.println("当前状态：" + originator.getState());// 希望恢复到状态okoriginator.getStateMemento(caretaker.get(0));System.out.println("当前状态：" + originator.getState());}
}2.解释器模式
2.1 解释器模式概述
(1)基本介绍
①在编译原理中， 一个算术表达式通过词法分析器形成词法单元，而后这些词法单元再通过语法分析器构建语法分析树，最终形成一颗抽象的语法分析树。这里的词法分析器和语法分析器都可以看做是解释器②解释器(Interpreter)模式：是指给定一个语言(表达式)， 定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器， 使用该解释器来解释语言中的句子
(2)原理类图
Context: 是环境角色,含有解释器之外的全局信息.
AbstractExpression: 抽象表达式， 声明一个抽象的解释操作,这个方法为抽象语法树中所有的节点所共享
?TerminalExpression: 为终结符表达式, 实现与文法中的终结符相关的解释操作
NonTermialExpression: 为非终结符表达式，为文法中的非终结符实现解释操作.
(3)代码类图
PS：Spring框架中SpelExpressionParser就用到了解释器模式
3.状态模式
3.1 状态模式概述
(1)基本介绍
①状态模式（State Pattern）：它主要用来解决对象在多种状态转换时，需要对外输出不同的行为的问题。状态和行为是一一对应的，状态之间可以相互转换②当一个对象的内在状态改变时，允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类
(2)原理类图
Context 类为环境角色, 用于维护State实例,这个实例定义当前状态
State 是抽象状态角色,定义一个接口封装与Context 的一个特点接口相关行为
ConcreteState 具体的状态角色，每个子类实现一个与Context 的一个状态相关行为
(3)代码类图
3.2 代码理解
1.State
package com.pattern.设计模式.状态模式;public abstract class State {// 扣除积分的方法public abstract void Subtract();// 是否中奖public abstract boolean getPrize();// 发放奖品public abstract void grantPrize();
}2.NoRaffleState
package com.pattern.设计模式.状态模式;public class NoRaffleState extends State{// 初始化拆传入活动引用 扣除积分后参加活动RaffleActivity raffleState;public NoRaffleState(RaffleActivity raffleState) {this.raffleState = raffleState;}// 当前状态可以扣积分 扣除后将状态改为可以抽奖状态@Overridepublic void Subtract() {System.out.println("扣除50积分成功，你可以进行抽奖活动了");raffleState.setState(raffleState.getCanRaffleState());}// 当前状态不能抽奖@Overridepublic boolean getPrize() {System.out.println("扣除了积分才能抽奖");return false;}// 当前状态不能发放奖品@Overridepublic void grantPrize() {System.out.println("不能发放奖励");}
}3.DispenseState
package com.pattern.设计模式.状态模式;public class DispenseState extends State{RaffleActivity raffleState;public DispenseState(RaffleActivity raffleState) {this.raffleState = raffleState;}@Overridepublic void Subtract() {System.out.println("已经扣除过积分了");}@Overridepublic boolean getPrize() {System.out.println("不能抽奖");return false;}@Overridepublic void grantPrize() {if (raffleState.getCount() > 0){System.out.println("恭喜你，中奖了！！！");// 改变状态为不能抽奖raffleState.setState(raffleState.getNoRaffleState());} else {System.out.println("很遗憾！！！奖品已经发放完毕！");// 改变状态为奖品发送完毕raffleState.setState(raffleState.getDispenseOutState());}}
}4.DispenseOutState
package com.pattern.设计模式.状态模式;public class DispenseOutState extends State{RaffleActivity raffleState;public DispenseOutState(RaffleActivity raffleState) {this.raffleState = raffleState;}@Overridepublic void Subtract() {System.out.println("奖品发放完了，请下次再来参加");}@Overridepublic boolean getPrize() {System.out.println("奖品发放完了，请下次再来参加");return false;}@Overridepublic void grantPrize() {System.out.println("奖品发放完了，请下次再来参加");}
}5.CanRaffleState
package com.pattern.设计模式.状态模式;import java.util.Random;public class CanRaffleState extends State{RaffleActivity raffleState;public CanRaffleState(RaffleActivity raffleState) {this.raffleState = raffleState;}@Overridepublic void Subtract() {System.out.println("已经扣除积分了");}@Overridepublic boolean getPrize() {System.out.println("正在抽奖");Random random = new Random();int num = random.nextInt(10);// 10%的几率中将if (num == 0) {// 改变活动状态为发放奖品raffleState.setState(raffleState.getDispensePrize());return true;} else {System.out.println("很遗憾，你没有中奖");// 改变状态为不能中奖raffleState.setState(raffleState.getNoRaffleState());return false;}}@Overridepublic void grantPrize() {System.out.println("没中奖，不能发放奖品");}
}6.RaffleActivity
package com.pattern.设计模式.状态模式;public class RaffleActivity {// 表示当前状态State state = null;// 奖品数量int count = 0;// 四个属性表示四种状态State noRaffleState = new NoRaffleState(this);State canRaffleState = new CanRaffleState(this);State dispensePrize = new DispenseState(this);State dispenseOutState = new DispenseOutState(this);// 构造器 会初始化一个当前的状态public RaffleActivity(int count) {this.state = getNoRaffleState();this.count = count;}// 扣除积分public void Subtract() {state.Subtract();}// 抽奖public void getPrize() {if (state.getPrize()) {state.grantPrize();}}public State getState() {return state;}public void setState(State state) {this.state = state;}public int getCount() {int curCount = count;count--;return curCount;}public void setCount(int count) {this.count = count;}public State getNoRaffleState() {return noRaffleState;}public void setNoRaffleState(State noRaffleState) {this.noRaffleState = noRaffleState;}public State getCanRaffleState() {return canRaffleState;}public void setCanRaffleState(State canRaffleState) {this.canRaffleState = canRaffleState;}public State getDispensePrize() {return dispensePrize;}public void setDispensePrize(State dispensePrize) {this.dispensePrize = dispensePrize;}public State getDispenseOutState() {return dispenseOutState;}public void setDispenseOutState(State dispenseOutState) {this.dispenseOutState = dispenseOutState;}}7.Test
package com.pattern.设计模式.状态模式;public class Test {public static void main(String[] args) {RaffleActivity raffleActivity = new RaffleActivity(2);for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println("" + (i + 1) + "");raffleActivity.Subtract();raffleActivity.getPrize();}}
}4.策略模式
4.1 策略模式概述
(1)基本介绍
①策略模式（Strategy Pattern）中，定义算法族，分别封装起来，让他们之间可以互相替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户②这算法体现了几个设计原则，第一、把变化的代码从不变的代码中分离出来；第二、针对接口编程而不是具体类（定义了策略接口）；第三、多用组合/聚合，少用继承（客户通过组合方式使用策略）。
(2)原理类图
从上图可以看到，客户context 有成员变量strategy或者其他的策略接口,至于需要使用到哪个策略，我们可以在构造器中指定.
(3)代码类图
PS：JDK的Arrays的Comparator使用到了策略模式
4.2 代码理解
1.InterfaceFly
package com.pattern.设计模式.策略模式;public interface InterfaceFly {void fly();
}2.NoFly
package com.pattern.设计模式.策略模式;public class NoFly implements InterfaceFly{@Overridepublic void fly() {System.out.println("垃圾鸭！不会飞翔");}
}3.ToysFly
package com.pattern.设计模式.策略模式;public class ToysFly implements InterfaceFly{@Overridepublic void fly() {System.out.println("玩具鸭飞不起来");}
}4.GoodFly
package com.pattern.设计模式.策略模式;public class GoodFly implements InterfaceFly{@Overridepublic void fly() {System.out.println("这是good鸭，特别会飞");}
}5.Duck
package com.pattern.设计模式.策略模式;public abstract class Duck {InterfaceFly interfaceFly;public Duck() {}public Duck(InterfaceFly interfaceFly) {this.interfaceFly = interfaceFly;}public abstract void disPlay(); // 鸭子属性public void quack() {System.out.println("嘎嘎嘎的叫");}public void swim() {System.out.println("会游泳！！！");}public void fly() {if (interfaceFly != null) {interfaceFly.fly();}}
}6.WildDuck
package com.pattern.设计模式.策略模式;public class WildDuck extends Duck{public WildDuck() {interfaceFly = new GoodFly();}@Overridepublic void disPlay() {System.out.println("这是野鸭");}
}7.ToysDuck
package com.pattern.设计模式.策略模式;public class ToysDuck extends Duck{public ToysDuck() {interfaceFly = new NoFly();}@Overridepublic void disPlay() {System.out.println("这是玩具鸭");}}8.OrdinaryDuck
package com.pattern.设计模式.策略模式;public class OrdinaryDuck extends Duck{public OrdinaryDuck() {interfaceFly = new NoFly();}@Overridepublic void disPlay() {System.out.println("这是普通鸭");}}9.Test
package com.pattern.设计模式.策略模式;public class Test {public static void main(String[] args) {WildDuck wildDuck = new WildDuck();wildDuck.fly();OrdinaryDuck ordinaryDuck = new OrdinaryDuck();ordinaryDuck.fly();ToysDuck toysDuck = new ToysDuck();toysDuck.fly();}
}5.职责链模式
5.1 职责链模式概述
(1)基本介绍
①职责链模式（Chain of Responsibility Pattern）, 又叫 责任链模式，为请求创建了一个接收者对象的链(简单示意 图)。这种模式对请求的发送者和接收者进行解耦。②职责链模式通常每个接收者都包含对另一个接收者的引用。如果一个对象不能处理该请求，那么它会把相同的 请求传给下一个接收者，依此类推。③它属于行为型模式
(2)原理类图
Handler : 抽象的处理者, 定义了一个处理请求的接口, 同时含义另外 Handler
ConcreteHandlerA , B： 是具体的处理者, 处理它自己负责的请求， 可以
问它的后继者(即下一个处理者), 如果 可以处理当前请求，则处理，否则
将该请求交个 后继者去处理，从而形成一个职责链
Request ： 含义很多属性，表示一个请求
(3)代码类图
PS：职责链模式在SpringMVC框架的HandlerExcutionChain类 中用到了
5.2 代码理解
package com.pattern.设计模式.职责链模式;public abstract class AppRover {AppRover appRover; // 下一个处理者String name;// 处理审批请求public abstract void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest);public AppRover(String name) {this.name = name;}public AppRover getAppRover() {return appRover;}public void setAppRover(AppRover appRover) {this.appRover = appRover;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "AppRover{" +"appRover=" + appRover +", name='" + name + '\'' +'}';}}package com.pattern.设计模式.职责链模式;public class DepartmentAppRover extends AppRover {public DepartmentAppRover(String name) {super(name);}@Overridepublic void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {if (purchaseRequest.getPrice() <= 5000) {System.out.println(purchaseRequest.getId() + "号被" + this.name + "处理了");} else {appRover.processRequest(purchaseRequest);}}
}package com.pattern.设计模式.职责链模式;public class College extends AppRover {public College(String name) {super(name);}@Overridepublic void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {if (purchaseRequest.getPrice() > 5000 && purchaseRequest.getPrice() <= 10000) {System.out.println(purchaseRequest.getId() + "被" + this.name + "处理了");} else {appRover.processRequest(purchaseRequest);}}
}package com.pattern.设计模式.职责链模式;public class SchoolOne extends AppRover {public SchoolOne(String name) {super(name);}@Overridepublic void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {if (purchaseRequest.getPrice() > 30000) {System.out.println(purchaseRequest.getId() + "被" + this.name + "处理了");} else {appRover.processRequest(purchaseRequest);}}
}package com.pattern.设计模式.职责链模式;public class ViceSchool extends AppRover{public ViceSchool(String name) {super(name);}@Overridepublic void processRequest(PurchaseRequest purchaseRequest) {if (purchaseRequest.getPrice() > 10000 && purchaseRequest.getPrice() <= 30000) {System.out.println(purchaseRequest.getId() + "被" + this.name + "处理了");} else {appRover.processRequest(purchaseRequest);}}
}package com.pattern.设计模式.职责链模式;public class PurchaseRequest {private int type = 0;private float price = 0.0f;private int id = 0;public PurchaseRequest(int type, float price, int id) {this.type = type;this.price = price;this.id = id;}public int getType() {return type;}public void setType(int type) {this.type = type;}public float getPrice() {return price;}public void setPrice(float price) {this.price = price;}public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}@Overridepublic String toString() {return "PurchaseRequest{" +"type=" + type +", price=" + price +", id=" + id +'}';}
}7.Test
package com.pattern.设计模式.职责链模式;public class Test {public static void main(String[] args) {PurchaseRequest purchaseRequest = new PurchaseRequest(1, 3000, 1);// 创建相关的审批人DepartmentAppRover departmentAppRover = new DepartmentAppRover("李主任");College college = new College("王院长");ViceSchool viceSchool = new ViceSchool("张副校");SchoolOne schoolOne = new SchoolOne("刘校长");// 将审批的下一个责任人set好(处理人形成一个环形)departmentAppRover.setAppRover(college);college.setAppRover(viceSchool);viceSchool.setAppRover(schoolOne);// 最大再把权利交给最小schoolOne.setAppRover(departmentAppRover);departmentAppRover.processRequest(purchaseRequest);}
}PS：到这里就结束了23种设计模式，这些个文章主要用于自己做个简单的笔记，当然也希望能帮到需要的人，23个模式的的总笔记可以下载我的资源，我上传了一个笔记资源。也希望大家可以之处问题。谢谢大家！！！
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