GOF23設計模式（二）——結構型模式

結構型模式

核心作用：從程式結構上實作松耦合，進而可以擴大整體的類結構，用來解決更大的問題

擴充卡模式（adapter）

現執行個體子：轉換器、轉接頭、變壓器等

作用：

将一個類的接口轉換成期望接口。使得原本不相容可以相容工作

角色：

目标接口（Target）:期望接口

擴充卡（Adapter）轉接頭

需要适配的類（Adaptee）現有的類/接口

JDK

java.io.InputStreamReader(InputStream)

java.io.OutputStreamWriter(OutputStream)

橋接模式（Bridge）

解決：單一次元繼承帶來的不易擴充的問題

核心要求：處理多層繼承結構，處理多元度變化的場景，将各個次元設計成獨立的繼承結構，使各個次元可以獨立的擴充。在抽象層建立關聯。

可以取代多層繼承的方案。多層繼承違背了SRP,複用性差，類的個數多不易維護。進而提高了系統的擴充性，在兩個變化次元中任意擴充一個次元，都不需要修改原有的系統，符合OCP

裝飾模式（Decorator/Wrapper）

職責：

動态的為一個對象添加新的功能。是一種代替繼承的技術，無須通過繼承增加子類就能擴充對象的新功能。使用對象的關聯關系代替繼承關系，更加靈活，同時避免類型體系的快速膨脹。

Component抽象構件角色

真實對象和裝飾對象所共有接口。這樣對于用戶端就能夠實作調用替換

ConcreteComponent具體構件角色（真實對象）

例子：io流中的FileInputStream、FileOutputStream

Decorator裝飾角色

持有一個抽象構件的引用。裝飾對象接受所有用戶端的請求，并把這些請求轉發給真實的對象，這樣就能在真實調用調用前後增加新的功能。例子：FilterInputStream

ConcreteDecorator（具體裝飾角色）

負責給構件對象增加新的責任例子：BufferedInputStream、DataInputStream

應用：

Servlet API : ServletRequestWrapper、HttpServletRequestWrapper

缺點：

産出很多小對象。大量小對象占據記憶體，一定程度上影響性能；易于出錯，不易調試排查與橋接模式的差別：相同：都是為了解決過多子類對象問題誘因不同：橋接——對象自身現有機制沿着多個次元變化，是既有部分不穩定裝飾——為了增加新的功能

組合模式

場景：

把部分和整體的關系用樹形結構來表示，進而使用戶端可以使用統一的方式處理部分對象和整體對象

核心：

抽象構件（Component）角色：定義了葉子和容器構件的共同點

葉子（Leaf）:構件角色：無子節點

容器（Composite）構件角色：有容器特征，可以包含子節點

JUnit底層設計中：TestCase、TestUnite、Test

外觀模式（門面模式 Facade）

為了系統提供統一的接口。封裝子系統的複雜性，便于用戶端調用

享元模式（Flyweight）

記憶體屬于稀缺資源，不要随便浪費。如果有很多個完全相同或相似的對象，可以通過享元模式，節省記憶體

以共享的方式高效地支援大量細粒度對象的重用

共享的關鍵是區分了内部狀态和外部狀态

内部狀态：可以共享，不會随環境變化而改變

外部狀态：不可以共享，會随環境變化而改變

實作：

FlyWeightFactory享元工廠類

建立并管理享元對象，享元池一般設計成鍵值對

FlyWeight抽象享元類

聲明公共方法，這些方法可以向外界提供對象的内部狀态，設定外部狀态

ConcreteFlyWeight具體享元類

為内部狀态提供成員變量進行存儲

UnsharedConCreteFlyWeight非共享享元類（外部狀态封裝類）

不能被共享的子類可以設計成非共享享元類

線程池、資料庫連接配接池、java.lang.String

優缺點：

優點：

極大減少記憶體中對象的數量

相同或相似的對象記憶體中隻存一份，極大的節約資源，提高系統性能

外部狀态相對獨立，不影響内部狀态

模式較為複雜，是程式邏輯複雜化

為了節省記憶體，共享了内部狀态，分離出外部狀态，而讀取外部狀态師運作時間變長。用時間換取空間

代理模式（Proxy）

作用：

抽象角色：定義代理角色和真實角色的公開方法

真實角色：實作抽象角色，實作真實業務邏輯

代理角色：實作抽象角色，代理真實角色，并在真實角色的業務進行中加入附加操作

分類：

靜态代理

動态代理

JDK自帶的動态代理（java.lang.reflect.Proxy,java.lang.reflect.InvocationHandler） java.beans.EventHandler

javaassist位元組碼操作庫實作

CGLIB

ASM（底層使用指令，可維護性差）