设计模式

1、单例（Singleton）：确保一个类只有一个实例，并提供该实例的全局访问点。

使用一个私有构造函数、一个私有静态变量以及一个公有静态函数来实现。
私有构造函数保证了不能通过构造函数来创建对象实例，只能通过公有静态函数返回唯一的私有静态变量。
1）懒汉式-线程不安全
     保证线程安全的方式：①加锁（只在创建实例的时候加锁，所以双重判断）；
　　　　　　　　　　　　  ②静态内部类，由于static final修饰为常量，存储在方法区，因此可以同时保证延迟创建和线程安全；
　　　　　　　　　　　　　③枚举实现，可以防止反射攻击；
2）饿汉式-线程安全：直接实例化的方式也丢失了延迟实例化带来的节约资源的好处

2、简单工厂（Simple Factory）：在创建一个对象时不向客户暴露内部细节，并提供一个创建对象的通用接口

//简单工厂把实例化的操作单独放到一个类中，这个类就成为简单工厂类，让简单工厂类来决定应该用哪个具体子类来实例化。
public class SimpleFactory {

    public Product createProduct(int type) {
        if (type == 1) {
            return new ConcreteProduct1();
        } else if (type == 2) {
            return new ConcreteProduct2();
        }
        return new ConcreteProduct();
    }
}


public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();
        Product product = simpleFactory.createProduct(1);
        // do something with the product
    }
}

3、工厂方法（Factory Mrthod）：定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化哪个类。工厂方法把实例化操作推迟到子类。

//在简单工厂中，创建对象的是另一个类，而在工厂方法中，是由子类来创建对象。
//Factory 有一个 doSomething() 方法，这个方法需要用到一个产品对象，这个产品对象由 factoryMethod() 方法创建。该方法是抽象的，需要由子类去实现
public abstract class Factory {
    abstract public Product factoryMethod();
    public void doSomething() {
        Product product = factoryMethod();
        // do something with the product
    }
}

public class ConcreteFactory extends Factory {
    public Product factoryMethod() {
        return new ConcreteProduct();
    }
}

public class ConcreteFactory1 extends Factory {
    public Product factoryMethod() {
        return new ConcreteProduct1();
    }
}

public class ConcreteFactory2 extends Factory {
    public Product factoryMethod() {
        return new ConcreteProduct2();
    }
}

4、抽象工厂（Abstract Factory）:提供一个接口，用于创建 相关的对象家族

抽象工厂模式创建的是对象家族，也就是很多对象而不是一个对象，并且这些对象是相关的，也就是说必须一起创建出来。而工厂方法模式只是用于创建一个对象，这和抽象工厂模式有很大不同。
抽象工厂模式用到了工厂方法模式来创建单一对象，AbstractFactory 中的 createProductA() 和 createProductB() 方法都是让子类来实现，这两个方法单独来看就是在创建一个对象，这符合工厂方法模式的定义。
至于创建对象的家族这一概念是在 Client 体现，Client 要通过 AbstractFactory 同时调用两个方法来创建出两个对象，在这里这两个对象就有很大的相关性，Client 需要同时创建出这两个对象。

public class AbstractProductA {
}
public class AbstractProductB {
}
public class ProductA1 extends AbstractProductA {
}
public class ProductA2 extends AbstractProductA {
}
public class ProductB1 extends AbstractProductB {
}
public class ProductB2 extends AbstractProductB {
}
public abstract class AbstractFactory {
    abstract AbstractProductA createProductA();
    abstract AbstractProductB createProductB();
}
public class ConcreteFactory1 extends AbstractFactory {
    AbstractProductA createProductA() {
        return new ProductA1();
    }

    AbstractProductB createProductB() {
        return new ProductB1();
    }
}
public class ConcreteFactory2 extends AbstractFactory {
    AbstractProductA createProductA() {
        return new ProductA2();
    }

    AbstractProductB createProductB() {
        return new ProductB2();
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractFactory abstractFactory = new ConcreteFactory1();
        AbstractProductA productA = abstractFactory.createProductA();
        AbstractProductB productB = abstractFactory.createProductB();
        // do something with productA and productB
    }
}

5、生成器（Builder）:封装一个对象的构造过程，并允许按步骤构造。

Builder模式主要用于“分步骤构建一个复杂对象”。在这其中“分步骤”是一个稳定算法，而复杂对象的各个部分则经常变化。

6、原型模式（Prototype）：使用原型实例指定要创建对象的类型，通过复制这个原型来创建新对象。

Prototype模式是一种对象创建型模式，它采取复制原型对象的方法来创建对象的实例。使用Prototype模式创建的实例，具有与原型一样的数据。

1）由原型对象自身创建目标对象。也就是说，对象创建这一动作发自原型对象本身。

2）目标对象是原型对象的一个克隆。也就是说，通过Prototype模式创建的对象，不仅仅与原型对象具有相同的结构，还与原型对象具有相同的值。

3）根据对象克隆深度层次的不同，有浅度克隆与深度克隆。

适用情况： 一个复杂对象，具有自我复制功能，统一一套接口。 对于对象比较复杂，每创建一次new 都会浪费好多的资源和时间 且在初始化的信息不发生变化的前提下 克隆是最好的办法，

public abstract class Prototype {
    abstract Prototype myClone();
}

public class ConcretePrototype extends Prototype {

    private String filed;

    public ConcretePrototype(String filed) {
        this.filed = filed;
    }

    @Override
    Prototype myClone() {
        return new ConcretePrototype(filed);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return filed;
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Prototype prototype = new ConcretePrototype("abc");
        Prototype clone = prototype.myClone();
        System.out.println(clone.toString());
    }
}

 7、责任链（Chain Of Responsibility）:使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链发送该请求，直到有一个对象处理它为止。

8、命令（Command）:将命令封装成对象中，具有以下作用：

• 使用命令来参数化其它对象
• 将命令放入队列中进行排队
• 将命令的操作记录到日志中
• 支持可撤销的操作

Command：命令
Receiver：命令接收者，也就是命令真正的执行者
Invoker：通过它来调用命令
Client：可以设置命令与命令的接收者

9、解释器（Interpreter）:为语言创建解释器，通常由语言的语法和语法分析来定义.

10、迭代器（Iterator）:提供一种顺序访问聚合对象元素的方法，并且不暴露聚合对象的内部表示。

　　Iterator 主要定义了 hasNext() 和 next() 方法。

11、中介者（Mediator）:集中相关对象之间复杂的沟通和控制方式。

12、备忘录（Memento）:在不违反封装的情况下获得对象的内部状态，从而在需要时可以将对象恢复到最初状态。

13、观察者（Observer）：定义对象之间的一对多依赖，当一个对象状态改变时，它的所有依赖都会收到通知并且自动更新状态。

14、状态（State）:允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它所属的类。

15、策略（Strategy）:定义一系列算法，封装每个算法，并使它们可以互换。策略模式可以让算法独立于使用它的客户端。

状态模式的类图和策略模式类似，并且都是能够动态改变对象的行为。但是状态模式是通过状态转移来改变 Context 所组合的 State 对象，而策略模式是通过 Context 本身的决策来改变组合的 Strategy 对象。
所谓的状态转移，是指 Context 在运行过程中由于一些条件发生改变而使得 State 对象发生改变，注意必须要是在运行过程中。
状态模式主要是用来解决状态转移的问题，当状态发生转移了，那么 Context 对象就会改变它的行为；而策略模式主要是用来封装一组可以互相替代的算法族，并且可以根据需要动态地去替换 Context 使用的算法。

16、模板方法（Template Method）:定义算法框架，并将一些步骤的实现延迟到子类。通过模板方法，子类可以重新定义算法的某些步骤，而不用改变算法的结构。

17、访问者（Vister）：为一个对象结构（比如组合结构）增加新能力。

18、空对象（Null）:使用什么都不做的空对象来代替 NULL。一个方法返回 NULL，意味着方法的调用端需要去检查返回值是否是 NULL，这么做会导致非常多的冗余的检查代码。并且如果某一个调用端忘记了做这个检查返回值，而直接使用返回的对象，那么就有可能抛出空指针异常。

19、适配器（Adaptor）：把一个类接口转换成另一个用户需要的接口。

20、桥接（Bridge）:将抽象与实现分离开来，使它们可以独立变化。

Abstraction：定义抽象类的接口
Implementor：定义实现类接口

21、组合（Composite）：将对象组合成树形结构来表示“整体/部分”层次关系，允许用户以相同的方式处理单独对象和组合对象。

组件（Component）类是组合类（Composite）和叶子类（Leaf）的父类，可以把组合类看成是树的中间节点。
组合对象拥有一个或者多个组件对象，因此组合对象的操作可以委托给组件对象去处理，而组件对象可以是另一个组合对象或者叶子对象。

22、装饰（Decorator）:为对象动态添加功能。

装饰者（Decorator）和具体组件（ConcreteComponent）都继承自组件（Component），具体组件的方法实现不需要依赖于其它对象，而装饰者组合了一个组件，这样它可以装饰其它装饰者或者具体组件。所谓装饰，就是把这个装饰者套在被装饰者之上，从而动态扩展被装饰者的功能。装饰者的方法有一部分是自己的，这属于它的功能，然后调用被装饰者的方法实现，从而也保留了被装饰者的功能。可以看到，具体组件应当是装饰层次的最低层，因为只有具体组件的方法实现不需要依赖于其它对象。

类应该对扩展开放，对修改关闭：也就是添加新功能时不需要修改代码。

23、外观（Facade）:提供了一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口，从而让子系统更容易使用。