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结构型模式

结构型模式

适配器模式

适配器模式将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示,目的是消除由于接口不匹配所造成的类的兼容性问题。

类适配器模式

通过多重继承目标接口和被适配者类方式来实现适配

举例(将USB接口转为VGA接口),类图如下:

在这里插入图片描述
USBImpl的代码:

public class USBImpl implements USB{
@Override
public void showPPT() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("PPT内容演示");
}
}

AdatperUSB2VGA 首先继承USBImpl获取USB的功能,其次,实现VGA接口,表示该类的类型为VGA。

public class AdapterUSB2VGA extends USBImpl implements VGA {
@Override
public void projection() {
super.showPPT();
}
}

Projector将USB映射为VGA,只有VGA接口才可以连接上投影仪进行投影

public class Projector<T> {
public void projection(T t) {
if (t instanceof VGA) {
System.out.println("开始投影");
VGA v = new VGAImpl();
v = (VGA) t;
v.projection();
} else {
System.out.println("接口不匹配,无法投影");
}
}
}

test代码

@Test
public void test2(){
//通过适配器创建一个VGA对象,这个适配器实际是使用的是USB的showPPT()方法
VGA a=new AdapterUSB2VGA();
//进行投影
Projector p1=new Projector();
p1.projection(a);
}

对象适配器模式

对象适配器和类适配器使用了不同的方法实现适配,对象适配器使用组合,类适配器使用继承。

举例(将USB接口转为VGA接口),类图如下:

在这里插入图片描述

public class AdapterUSB2VGA implements VGA {
USB u = new USBImpl();
@Override
public void projection() {
u.showPPT();
}
}

实现VGA接口,表示适配器类是VGA类型的,适配器方法中直接使用USB对象。

接口适配器模式

当不需要全部实现接口提供的方法时,可先设计一个抽象类实现接口,并为该接口中每个方法提供一个默认实现(空方法),那么该抽象类的子类可有选择地覆盖父类的某些方法来实现需求,它适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况。

举例(将USB接口转为VGA接口,VGA中的b()c()不会被实现),类图如下:

在这里插入图片描述
AdapterUSB2VGA抽象类

public abstract class AdapterUSB2VGA implements VGA {
USB u = new USBImpl();
@Override
public void projection() {
u.showPPT();
}
@Override
public void b() {
};
@Override
public void c() {
};
}

AdapterUSB2VGA实现,不用去实现b()c()方法。

public class AdapterUSB2VGAImpl extends AdapterUSB2VGA {
public void projection() {
super.projection();
}
}

总结

总结一下三种适配器模式

应用场景

类适配器模式:当希望将一个类转换成满足另一个新接口的类时,可以使用类的适配器模式,创建一个新类,继承原有的类,实现新的接口即可。

对象适配器模式:当希望将一个对象转换成满足另一个新接口的对象时,可以创建一个Wrapper类,持有原类的一个实例,在Wrapper类的方法中,调用实例的方法就行。

接口适配器模式:当不希望实现一个接口中所有的方法时,可以创建一个抽象类Wrapper,实现所有方法,我们写别的类的时候,继承抽象类即可。

命名规则

我个人理解,三种命名方式,是根据 src是以怎样的形式给到Adapter(在Adapter里的形式)来命名的。

类适配器,以类给到,在Adapter里,就是将src当做类,继承,

对象适配器,以对象给到,在Adapter里,将src作为一个对象,持有。

接口适配器,以接口给到,在Adapter里,将src作为一个接口,实现。

使用选择

根据合成复用原则,组合大于继承。因此,类的适配器模式应该少用。

装饰者模式

代理模式

代理模式给某一个对象提供一个代理对象,并由代理对象控制对原对象的引用。通俗的来讲代理模式就是我们生活中常见的中介。

静态代理

第一步:创建服务类接口

public interface BuyHouse {
void buyHosue();
}

第二步:实现服务接口

public class BuyHouseImpl implements BuyHouse {
@Override
public void buyHosue() {
System.out.println("我要买房");
}
}

第三步:创建代理类

public class BuyHouseProxy implements BuyHouse {
private BuyHouse buyHouse;
public BuyHouseProxy(final BuyHouse buyHouse) {
this.buyHouse = buyHouse;
}
@Override
public void buyHosue() {
System.out.println("买房前准备");
buyHouse.buyHosue();
System.out.println("买房后装修");
}
}

总结:

优点:可以做到在符合开闭原则的情况下对目标对象进行功能扩展。

缺点: 代理对象与目标对象要实现相同的接口,我们得为每一个服务都得创建代理类,工作量太大,不易管理。同时接口一旦发生改变,代理类也得相应修改。

动态代理

第一步:编写动态处理器

public class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {
private Object object;
public DynamicProxyHandler(final Object object) {
this.object = object;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("买房前准备");
Object result = method.invoke(object, args);
System.out.println("买房后装修");
return result;
}
}
12345678910111213

第二步:编写测试类

public class DynamicProxyTest {
public static void main(String[] args) {
BuyHouse buyHouse = new BuyHouseImpl();
BuyHouse proxyBuyHouse = (BuyHouse) Proxy.newProxyInstance(BuyHouse.class.getClassLoader(), new
Class[]{BuyHouse.class}, new DynamicProxyHandler(buyHouse));
proxyBuyHouse.buyHosue();
}
}
12345678

动态代理总结:虽然相对于静态代理,动态代理大大减少了我们的开发任务,同时减少了对业务接口的依赖,降低了耦合度。但是还是有一点点小小的遗憾之处,那就是它始终无法摆脱仅支持interface代理的桎梏(我们要使用被代理的对象的接口),因为它的设计注定了这个遗憾。

CGLIB代理

CGLIB 原理:动态生成一个要代理类的子类,子类重写要代理的类的所有不是final的方法。在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用,顺势织入横切逻辑。它比使用java反射的JDK动态代理要快。

CGLIB 底层:使用字节码处理框架ASM,来转换字节码并生成新的类。不鼓励直接使用ASM,因为它要求你必须对JVM内部结构包括class文件的格式和指令集都很熟悉。

CGLIB缺点:对于final方法,无法进行代理。

CGLIB的实现步骤:

第一步:建立拦截器

public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
System.out.println("买房前准备");
Object result = methodProxy.invoke(object, args);
System.out.println("买房后装修");
return result;
}

参数:Object为由CGLib动态生成的代理类实例,Method为上文中实体类所调用的被代理的方法引用,Object[]为参数值列表,MethodProxy为生成的代理类对方法的代理引用。

返回:从代理实例的方法调用返回的值。

其中,proxy.invokeSuper(obj,arg) 调用代理类实例上的proxy方法的父类方法(即实体类TargetObject中对应的方法)

第二步: 生成动态代理类

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
private Object target;
public Object getInstance(final Object target) {
this.target = target;
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
enhancer.setCallback(this);
return enhancer.create();
}
public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
System.out.println("买房前准备");
Object result = methodProxy.invoke(object, args);
System.out.println("买房后装修");
return result;
}
}

这里Enhancer类是CGLib中的一个字节码增强器,它可以方便的对你想要处理的类进行扩展,以后会经常看到它。

首先将被代理类TargetObject设置成父类,然后设置拦截器TargetInterceptor,最后执行enhancer.create()动态生成一个代理类,并从Object强制转型成父类型TargetObject。

第三步:测试

public class CglibProxyTest {
public static void main(String[] args){
BuyHouse buyHouse = new BuyHouseImpl();
CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy();
BuyHouseImpl buyHouseCglibProxy = (BuyHouseImpl) cglibProxy.getInstance(buyHouse);
buyHouseCglibProxy.buyHosue();
}
}

CGLIB代理总结: CGLIB创建的动态代理对象比JDK创建的动态代理对象的性能更高,但是CGLIB创建代理对象时所花费的时间却比JDK多得多。所以对于单例的对象,因为无需频繁创建对象,用CGLIB合适,反之使用JDK方式要更为合适一些。同时由于CGLib由于是采用动态创建子类的方法,对于final修饰的方法无法进行代理。

外观模式

桥接模式

组合模式

享元模式