Dag iedereen. In mijn vorige artikel heb ik elk patroon kort beschreven. In dit artikel zal ik proberen om in detail te laten zien hoe de patronen te gebruiken.
Creatief
Eenling
Beschrijving: beperkt het maken van een klasse tot een enkele instantie en biedt toegang tot die enkele instantie. De constructor van de klasse is privé. DegetInstance()
methode maakt slechts één instantie van de klasse. Implementatie:
class Singleton {
private static Singleton instance = null;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
public void setUp() {
System.out.println("setUp");
}
}
public class SingletonTest { // Test
public static void main(String[] args){
Singleton singelton = Singleton.getInstance();
singelton.setUp();
}
}
Fabriek
Beschrijving: wordt gebruikt wanneer we een superklasse hebben met meerdere subklassen en we een subklasse moeten retourneren op basis van invoer. De klasse weet niet welk type object het moet maken. Objecten worden gemaakt op basis van de invoer. Implementatie:
class Factory {
public OS getCurrentOS(String inputOS) {
OS os = null;
if (inputOS.equals("windows")) {
os = new windowsOS();
} else if (inputOS.equals("linux")) {
os = new linuxOS();
} else if (inputOS.equals("mac")) {
os = new macOS();
}
return os;
}
}
interface OS {
void getOS();
}
class windowsOS implements OS {
public void getOS () {
System.out.println("uses Windows");
}
}
class linuxOS implements OS {
public void getOS () {
System.out.println("uses Linux");
}
}
class macOS implements OS {
public void getOS () {
System.out.println("uses macOS");
}
}
public class FactoryTest { // Test
public static void main(String[] args){
String osName = "linux";
Factory factory = new Factory();
OS os = factory.getCurrentOS(osName);
os.getOS();
}
}
Abstracte fabriek
Beschrijving: Hiermee kunt u een specifieke fabrieksimplementatie selecteren uit een familie van mogelijke fabrieken. Creëert een familie van gerelateerde objecten. Makkelijk uit te breiden. Implementatie:
interface Lada {
long getLadaPrice();
}
interface Ferrari {
long getFerrariPrice();
}
interface Porshe {
long getPorshePrice();
}
interface InteAbsFactory {
Lada getLada();
Ferrari getFerrari();
Porshe getPorshe();
}
class UaLadaImpl implements Lada { // First
public long getLadaPrice() {
return 1000;
}
}
class UaFerrariImpl implements Ferrari {
public long getFerrariPrice() {
return 3000;
}
}
class UaPorsheImpl implements Porshe {
public long getPorshePrice() {
return 2000;
}
}
class UaCarPriceAbsFactory implements InteAbsFactory {
public Lada getLada() {
return new UaLadaImpl();
}
public Ferrari getFerrari() {
return new UaFerrariImpl();
}
public Porshe getPorshe() {
return new UaPorsheImpl();
}
} // First
class RuLadaImpl implements Lada { // Second
public long getLadaPrice() {
return 10000;
}
}
class RuFerrariImpl implements Ferrari {
public long getFerrariPrice() {
return 30000;
}
}
class RuPorsheImpl implements Porshe {
public long getPorshePrice() {
return 20000;
}
}
class RuCarPriceAbsFactory implements InteAbsFactory {
public Lada getLada() {
return new RuLadaImpl();
}
public Ferrari getFerrari() {
return new RuFerrariImpl();
}
public Porshe getPorshe() {
return new RuPorsheImpl();
}
} // Second
public class AbstractFactoryTest { // Test
public static void main(String[] args) {
String country = "UA";
InteAbsFactory ifactory = null;
if(country.equals("UA")) {
ifactory = new UaCarPriceAbsFactory();
} else if(country.equals("RU")) {
ifactory = new RuCarPriceAbsFactory();
}
Lada lada = ifactory.getLada();
System.out.println(lada.getLadaPrice());
}
}
Bouwer
Beschrijving: wordt gebruikt om een complex object te maken met behulp van eenvoudige objecten. Het creëert geleidelijk een groot object van een klein, eenvoudig object. Hiermee kunt u de interne weergave van het eindproduct wijzigen. Implementatie:
class Car {
public void buildBase() {
print("Building the base");
}
public void buildWheels() {
print("Installing wheels");
}
public void buildEngine(Engine engine) {
print("Installing engine: " + engine.getEngineType());
}
private void print(String msg){
System.out.println(msg);
}
}
interface Engine {
String getEngineType();
}
class EngineOne implements Engine {
public String getEngineType() {
return "First engine";
}
}
class EngineTwo implements Engine {
public String getEngineType() {
return "Second engine";
}
}
abstract class Builder {
protected Car car;
public abstract Car buildCar();
}
class OneBuilderImpl extends Builder {
public OneBuilderImpl(){
car = new Car();
}
public Car buildCar() {
car.buildBase();
car.buildWheels();
Engine engine = new EngineOne();
car.buildEngine(engine);
return car;
}
}
class TwoBuilderImpl extends Builder {
public TwoBuilderImpl(){
car = new Car();
}
public Car buildCar() {
car.buildBase();
car.buildWheels();
Engine engine = new EngineOne();
car.buildEngine(engine);
car.buildWheels();
engine = new EngineTwo();
car.buildEngine(engine);
return car;
}
}
class Build {
private Builder builder;
public Build(int i){
if(i == 1) {
builder = new OneBuilderImpl();
} else if(i == 2) {
builder = new TwoBuilderImpl();
}
}
public Car buildCar(){
return builder.buildCar();
}
}
public class BuilderTest { // Test
public static void main(String[] args) {
Build build = new Build(1);
build.buildCar();
}
}
Prototype
Beschrijving: helpt de prestaties te verbeteren bij het maken van dubbele objecten; in plaats van een nieuw object te maken, maakt en retourneert het een kloon van een bestaand object. Kloont een bestaand object. Implementatie:
interface Copyable {
Copyable copy();
}
class ComplicatedObject implements Copyable {
private Type type;
public enum Type {
ONE, TWO
}
public ComplicatedObject copy() {
ComplicatedObject complicatedObject = new ComplicatedObject();
return complicatedObject;
}
public void setType(Type type) {
this.type = type;
}
}
public class PrototypeTest { // Test
public static void main(String[] args) {
ComplicatedObject prototype = new ComplicatedObject();
ComplicatedObject clone = prototype.copy();
clone.setType(ComplicatedObject.Type.ONE);
}
}
Structureel
Adapter
Beschrijving: we kunnen het adapterpatroon gebruiken om twee incompatibele interfaces te combineren. Het fungeert als een converter tussen twee incompatibele objecten. Implementatie:
class PBank {
private int balance;
public PBank() { balance = 100; }
public void getBalance() {
System.out.println("PBank balance = " + balance);
}
}
class ABank {
private int balance;
public ABank() { balance = 200; }
public void getBalance() {
System.out.println("ABank balance = " + balance);
}
}
class PBankAdapter extends PBank {
private ABank abank;
public PBankAdapter(ABank abank) {
this.abank = abank;
}
public void getBalance() {
abank.getBalance();
}
}
public class AdapterTest { // Test
public static void main(String[] args) {
PBank pbank = new PBank();
pbank.getBalance();
PBankAdapter abank = new PBankAdapter(new ABank());
abank.getBalance();
}
}
Samengesteld
Beschrijving: groepeert verschillende objecten in een boomstructuur met behulp van één klasse. Hiermee kunt u met meerdere klassen werken via een enkel object. Implementatie:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
interface Car {
void draw(String color);
}
class SportsCar implements Car {
public void draw(String color) {
System.out.println("SportsCar color: " + color);
}
}
class UnknownCar implements Car {
public void draw(String color) {
System.out.println("UnknownCar color: " + color);
}
}
class Drawing implements Car {
private List<Car> cars = new ArrayList<Car>();
public void draw(String color) {
for(Car car : cars) {
car.draw(color);
}
}
public void add(Car s){
this.cars.add(s);
}
public void clear(){
System.out.println();
this.cars.clear();
}
}
public class CompositeTest { // Test
public static void main(String[] args) {
Car sportsCar = new SportsCar();
Car unknownCar = new UnknownCar();
Drawing drawing = new Drawing();
drawing.add(sportsCar);
drawing.add(unknownCar);
drawing.draw("green");
drawing.clear();
drawing.add(sportsCar);
drawing.add(unknownCar);
drawing.draw("white");
}
}
Volmacht
Beschrijving: Vertegenwoordigt objecten die andere objecten kunnen besturen door hun methodeaanroepen te onderscheppen. U kunt de methodeaanroep van het oorspronkelijke object onderscheppen. Implementatie:
interface Image {
void display();
}
class RealImage implements Image {
private String file;
public RealImage(String file){
this.file = file;
load(file);
}
private void load(String file){
System.out.println("Loading " + file);
}
public void display() {
System.out.println("Displaying " + file);
}
}
class ProxyImage implements Image {
private String file;
private RealImage image;
public ProxyImage(String file){
this.file = file;
}
public void display() {
if(image == null){
image = new RealImage(file);
}
image.display();
}
}
public class ProxyTest { // Test
public static void main(String[] args) {
Image image = new ProxyImage("test.jpg");
image.display();
image.display();
}
}
Vlieggewicht
Beschrijving: hergebruikt objecten in plaats van een groot aantal vergelijkbare objecten te maken. Bespaart geheugen. Implementatie:
class Flyweight {
private int row;
public Flyweight(int row) {
this.row = row;
System.out.println("ctor: " + this.row);
}
void report(int col) {
System.out.print(" " + row + col);
}
}
class Factory {
private Flyweight[] pool;
public Factory(int maxRows) {
pool = new Flyweight[maxRows];
}
public Flyweight getFlyweight(int row) {
if (pool[row] == null) {
pool[row] = new Flyweight(row);
}
return pool[row];
}
}
public class FlyweightTest { // Test
public static void main(String[] args) {
int rows = 5;
Factory theFactory = new Factory(rows);
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < rows; j++) {
theFactory.getFlyweight(i).report(j);
}
System.out.println();
}
}
}
Facade
Beschrijving: verbergt een complex systeem van klassen door alle aanroepen aan één object toe te voegen. Plaatst de methodeaanroepen van verschillende complexe objecten in één enkel object. Implementatie:
interface Car {
void start();
void stop();
}
class Key implements Car {
public void start() {
System.out.println("Insert keys");
}
public void stop() {
System.out.println("Remove keys");
}
}
class Engine implements Car {
public void start() {
System.out.println("Start engine");
}
public void stop() {
System.out.println ("Stop engine");
}
}
class Facade {
private Key key;
private Engine engine;
public Facade() {
key = new Key();
engine = new Engine();
}
public void startCar() {
key.start();
engine.start();
}
public void stoptCar() {
key.stop();
engine.stop();
}
}
public class FacadeTest { // Test
public static void main(String[] args) {
Facade facade = new Facade();
facade.startCar();
System.out.println();
facade.stoptCar();
}
}
Brug
Beschrijving: Scheidt de implementatie van de abstractie, waardoor ze onafhankelijk van elkaar kunnen worden gewijzigd. Maakt specifieke klassen onafhankelijk van klassen die een interface implementeren. Implementatie:
interface Engine {
void setEngine();
}
abstract class Car {
protected Engine engine;
public Car(Engine engine){
this.engine = engine;
}
abstract public void setEngine();
}
class SportsCar extends Car {
public SportsCar(Engine engine) {
super(engine);
}
public void setEngine() {
System.out.print("SportsCar engine: ");
engine.setEngine();
}
}
class UnknownCar extends Car {
public UnknownCar(Engine engine) {
super(engine);
}
public void setEngine() {
System.out.print("UnknownCar engine: ");
engine.setEngine();
}
}
class PerformanceEngine implements Engine {
public void setEngine(){
System.out.println("sport");
}
}
class UnknownEngine implements Engine {
public void setEngine(){
System.out.println("unknown");
}
}
public class BridgeTest { // Test
public static void main(String[] args) {
Car sportsCar = new SportsCar(new PerformanceEngine());
sportsCar.setEngine();
System.out.println();
Car unknownCar = new UnknownCar(new UnknownEngine());
unknownCar.setEngine();
}
}
Decorateur
Beschrijving: Voegt nieuwe functionaliteit toe aan een bestaand object zonder gebonden te zijn aan de structuur ervan. Implementatie:
interface Car {
void draw();
}
class SportsCar implements Car {
public void draw() {
System.out.println("SportsCar");
}
}
class UnknownCar implements Car {
public void draw() {
System.out.println("UnknownCar");
}
}
abstract class CarDecorator implements Car {
protected Car decorated;
public CarDecorator(Car decorated){
this.decorated = decorated;
}
public void draw(){
decorated.draw();
}
}
class BlueCarDecorator extends CarDecorator {
public BlueCarDecorator(Car decorated) {
super(decorated);
}
public void draw() {
decorated.draw();
setColor();
}
private void setColor(){
System.out.println("Color: red");
}
}
public class DecoratorTest { // Test
public static void main(String[] args) {
Car sportsCar = new SportsCar();
Car blueUnknownCar = new BlueCarDecorator(new UnknownCar());
sportsCar.draw();
System.out.println();
blueUnknownCar.draw();
}
}
Gedragsmatig
Sjabloon methode
Beschrijving: Hiermee kunt u een basisalgoritme definiëren en kunnen afstammelingen enkele stappen van het algoritme overschrijven zonder de algemene structuur ervan te wijzigen. Implementatie:
abstract class Car {
abstract void startEngine();
abstract void stopEngine();
public final void start(){
startEngine();
stopEngine();
}
}
class CarOne extends Car {
public void startEngine() {
System.out.println("Start engine.");
}
public void stopEngine() {
System.out.println("Stop engine.");
}
}
class CarTwo extends Car {
public void startEngine() {
System.out.println("Start engine.");
}
public void stopEngine() {
System.out.println("Stop engine.");
}
}
public class TemplateTest { // Test
public static void main(String[] args) {
Car car1 = new CarOne();
car1.start();
System.out.println();
Car car2 = new CarTwo();
car2.start();
}
}
Bemiddelaar
Beschrijving: biedt een intermediaire klasse die alle communicatie tussen verschillende klassen afhandelt. Implementatie:
class Mediator {
public static void sendMessage(User user, String msg){
System.out.println(user.getName() + ": " + msg);
}
}
class User {
private String name;
public User(String name){
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void sendMessage(String msg){
Mediator.sendMessage(this, msg);
}
}
public class MediatorTest { // Test
public static void main(String[] args) {
User user1 = new User("user1");
User user2 = new User("user2");
user1.sendMessage("message1");
user2.sendMessage("message2");
}
}
Keten van verantwoordelijkheid
Beschrijving: Maakt het mogelijk om een strikte afhankelijkheid tussen de afzender en de ontvanger van een verzoek te vermijden; bovendien kan het verzoek door meerdere objecten worden verwerkt. Implementatie:
interface Payment {
void setNext(Payment payment);
void pay();
}
class VisaPayment implements Payment {
private Payment payment;
public void setNext(Payment payment) {
this.payment = payment;
}
public void pay() {
System.out.println("Visa Payment");
}
}
class PayPalPayment implements Payment {
private Payment payment;
public void setNext(Payment payment) {
this.payment = payment;
}
public void pay() {
System.out.println("PayPal Payment");
}
}
public class ChainofResponsibilityTest { // Test
public static void main(String[] args) {
Payment visaPayment = new VisaPayment();
Payment payPalPayment = new PayPalPayment();
visaPayment.setNext(payPalPayment);
visaPayment.pay();
}
}
Waarnemer
Beschrijving: Hiermee kan een object observeren wat er in andere objecten gebeurt. Implementatie:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
interface Observer {
void event(List<String> strings);
}
class University {
private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();
private List<String> students = new ArrayList<String>();
public void addStudent(String name) {
students.add(name);
notifyObservers();
}
public void removeStudent(String name) {
students.remove(name);
notifyObservers();
}
public void addObserver(Observer observer){
observers.add(observer);
}
public void removeObserver(Observer observer) {
observers.remove(observer);
}
public void notifyObservers(){
for (Observer observer : observers) {
observer.event(students);
}
}
}
class Director implements Observer {
public void event(List<String> strings) {
System.out.println("The list of students has changed: " + strings);
}
}
public class ObserverTest { // Test
public static void main(String[] args) {
University university = new University();
Director director = new Director();
university.addStudent("Oscar");
university.addObserver(director);
university.addStudent("Anna");
university.removeStudent("Oscar");
}
}
Strategie
Beschrijving: Definieert een set algoritmen en stelt ze in staat om te interageren. Maakt het mogelijk om strategieën (algoritmen) tijdens runtime te wijzigen. Implementatie:
interface Strategy {
void download(String file);
}
class WindowsDownloadStrategy implements Strategy {
public void download(String file) {
System.out.println("windows download: " + file);
}
}
class LinuxDownloadStrategy implements Strategy {
public void download(String file) {
System.out.println("linux download: " + file);
}
}
class Context {
private Strategy strategy;
public Context(Strategy strategy){
this.strategy = strategy;
}
public void download(String file){
strategy.download(file);
}
}
public class StrategyTest { // Test
public static void main(String[] args) {
Context context = new Context(new WindowsDownloadStrategy());
context.download("file.txt");
context = new Context(new LinuxDownloadStrategy());
context.download("file.txt");
}
}
Commando
Beschrijving: Hiermee kunt u verschillende bewerkingen in afzonderlijke objecten inkapselen. Implementatie:
interface Command {
void execute();
}
class Car {
public void startEngine() {
System.out.println("Start engine");
}
public void stopEngine() {
System.out.println ("Stop engine");
}
}
class StartCar implements Command {
Car car;
public StartCar(Car car) {
this.car = car;
}
public void execute() {
car.startEngine();
}
}
class StopCar implements Command {
Car car;
public StopCar(Car car) {
this.car = car;
}
public void execute() {
car.stopEngine();
}
}
class CarInvoker {
public Command command;
public CarInvoker(Command command){
this.command = command;
}
public void execute(){
this.command.execute();
}
}
public class CommandTest { // Test
public static void main(String[] args) {
Car car = new Car();
StartCar startCar = new StartCar(car);
StopCar stopCar = new StopCar(car);
CarInvoker carInvoker = new CarInvoker(startCar);
carInvoker.execute();
}
}
Staat
Beschrijving: Hiermee kan een object zijn gedrag wijzigen afhankelijk van zijn status. Implementatie:
interface State {
void doAction();
}
class StartPlay implements State {
public void doAction() {
System.out.println("start play");
}
}
class StopPlay implements State {
public void doAction() {
System.out.println("stop play");
}
}
class PlayContext implements State {
private State state;
public void setState(State state){
this.state = state;
}
public void doAction() {
this.state.doAction();
}
}
public class StateTest { // Test
public static void main(String[] args) {
PlayContext playContext = new PlayContext();
State startPlay = new StartPlay();
State stopPlay = new StopPlay();
playContext.setState(startPlay);
playContext.doAction();
playContext.setState(stopPlay);
playContext.doAction();
}
}
Bezoeker
Beschrijving: wordt gebruikt om bewerkingen op groepen verwante objecten te vereenvoudigen. Implementatie:
interface Visitor {
void visit(SportsCar sportsCar);
void visit(Engine engine);
void visit(Wheel wheel);
}
interface Car {
void accept(Visitor visitor);
}
class Engine implements Car {
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visit(this);
}
}
class Wheel implements Car {
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visit(this);
}
}
class SportsCar implements Car {
Car[] cars;
public SportsCar(){
cars = new Car[]{new Engine(), new Wheel()};
}
public void accept(Visitor visitor) {
for (int i = 0; i < cars.length; i++) {
cars[i].accept(visitor);
}
visitor.visit(this);
}
}
class CarVisitor implements Visitor {
public void visit(SportsCar computer) {
print("car");
}
public void visit(Engine engine) {
print("engine");
}
public void visit(Wheel wheel) {
print("wheel");
}
private void print(String string) {
System.out.println(string);
}
}
public class VisitorTest { // Test
public static void main(String[] args) {
Car computer = new SportsCar();
computer.accept(new CarVisitor());
}
}
Tolk
Beschrijving: Hiermee kunt u de grammatica definiëren van een eenvoudige taal in het probleemdomein. Implementatie:
interface Expression {
String interpret(Context context);
}
class Context {
public String getLowerCase(String s){
return s.toLowerCase();
}
public String getUpperCase(String s){
return s.toUpperCase();
}
}
class LowerExpression implements Expression {
private String s;
public LowerExpression(String s) {
this.s = s;
}
public String interpret(Context context) {
return context.getLowerCase(s);
}
}
class UpperExpression implements Expression {
private String s;
public UpperExpression(String s) {
this.s = s;
}
public String interpret(Context context) {
return context.getUpperCase(s);
}
}
public class InterpreterTest { // Test
public static void main(String[] args) {
String str = "TesT";
Context context = new Context();
Expression lowerExpression = new LowerExpression(str);
str = lowerExpression.interpret(context);
System.out.println(str);
Expression upperExpression = new UpperExpression(str);
str = upperExpression.interpret(context);
System.out.println(str);
}
}
Iterator
Beschrijving: een iterator benadert achtereenvolgens elementen van een verzameling zonder de onderliggende vorm te kennen. Implementatie:
interface Iterator {
boolean hasNext();
Object next();
}
class Numbers {
public int num[] = {1 , 2, 3};
public Iterator getIterator() {
return new NumbersIterator();
}
private class NumbersIterator implements Iterator {
int ind;
public boolean hasNext() {
if(ind < num.length) return true;
return false;
}
public Object next() {
if(this.hasNext()) return num[ind++];
return null;
}
}
}
public class IteratorTest { // Test
public static void main(String[] args) {
Numbers numbers = new Numbers();
Iterator iterator = numbers.getIterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
}
}
Aandenken
Beschrijving: Hiermee kunt u de huidige status van een object opslaan; deze toestand kan later worden hersteld. Schendt de inkapseling niet. Implementatie:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
class Memento {
private String name;
private int age;
public Memento(String name, int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
}
class User {
private String name;
private int age;
public User(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
System.out.println(String.format("create: name = %s, age = %s", name, age));
}
public Memento save(){
System.out.println(String.format("save: name = %s, age = %s", name, age));
return new Memento(name, age);
}
public void restore(Memento memento){
name = memento.getName();
age = memento.getAge();
System.out.println(String.format("restore: name = %s, age = %s", name, age));
}
}
class SaveUser {
private List<Memento> list = new ArrayList<Memento>();
public void add(Memento memento){
list.add(memento);
}
public Memento get(int ind){
return list.get(ind);
}
}
public class MementoTest { // Test
public static void main(String[] args) {
SaveUser saveUser = new SaveUser();
User user1 = new User("Peter", 17);
User user2 = new User("Ian", 19);
saveUser.add(user1.save());
user1.restore(saveUser.get(0));
}
}
Succes met programmeren!
Meer lezen: |
---|
GO TO FULL VERSION