Hej alla. I min tidigare artikel beskrev jag kort varje mönster. I den här artikeln kommer jag att försöka visa, i detalj, hur man använder mönstren.
Skapande
Singleton
Beskrivning: Begränsar skapandet av en klass till en enda instans och ger åtkomst till den enstaka instansen. Klassens konstruktör är privat. Metoden getInstance()skapar bara en instans av klassen. Genomförande:
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();
}
}
Fabrik
Beskrivning: Används när vi har en superklass med flera underklasser och vi behöver returnera en underklass baserat på indata. Klassen vet inte vilken typ av objekt den ska skapa. Objekt skapas baserat på ingångarna. Genomförande:
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();
}
}
Abstrakt fabrik
Beskrivning: Låter dig välja en specifik fabriksimplementering från en familj av möjliga fabriker. Skapar en familj av relaterade objekt. Lätt att bygga ut. Genomförande:
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());
}
}
Byggare
Beskrivning: Används för att skapa ett komplext objekt med enkla objekt. Det skapar gradvis ett stort föremål från ett litet, enkelt föremål. Låter dig ändra den interna representationen av slutprodukten. Genomförande:
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();
}
}
Prototyp
Beskrivning: Hjälper till att förbättra prestandan när du skapar dubbletter av objekt; istället för att skapa ett nytt objekt skapar den och returnerar en klon av ett befintligt objekt. Klonar ett befintligt objekt. Genomförande:
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);
}
}
Strukturell
Adapter
Beskrivning: Vi kan använda adaptermönstret för att kombinera två inkompatibla gränssnitt. Den fungerar som en omvandlare mellan två inkompatibla objekt. Genomförande:
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();
}
}
Sammansatt
Beskrivning: Grupperar flera objekt i en trädstruktur med en klass. Låter dig arbeta med flera klasser genom ett enda objekt. Genomförande:
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");
}
}
Ombud
Beskrivning: Representerar objekt som kan styra andra objekt genom att avlyssna deras metodanrop. Du kan fånga upp det ursprungliga objektets metodanrop. Genomförande:
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();
}
}
Flugvikt
Beskrivning: Återanvänder objekt istället för att skapa ett stort antal liknande objekt. Sparar minne. Genomförande:
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();
}
}
}
Fasad
Beskrivning: Döljer ett komplext system av klasser genom att lägga till alla anrop till ett objekt. Placerar metodanrop för flera komplexa objekt i ett enda objekt. Genomförande:
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();
}
}
Bro
Beskrivning: Separerar implementeringen från abstraktionen, vilket gör det möjligt att ändra varandra oberoende av varandra. Gör specifika klasser oberoende av klasser som implementerar ett gränssnitt. Genomförande:
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();
}
}
Dekoratör
Beskrivning: Lägger till ny funktionalitet till ett befintligt objekt utan att knytas till dess struktur. Genomförande:
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();
}
}
Beteende
Mall metod
Beskrivning: Låter dig definiera en grundläggande algoritm och låter avkomlingar åsidosätta vissa steg i algoritmen utan att ändra dess övergripande struktur. Genomförande:
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();
}
}
Medlare
Beskrivning: Tillhandahåller en mellanklass som hanterar all kommunikation mellan olika klasser. Genomförande:
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");
}
}
Ansvarskedja
Beskrivning: Gör det möjligt att undvika strikt beroende mellan avsändare och mottagare av en förfrågan; dessutom kan begäran behandlas av flera objekt. Genomförande:
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();
}
}
Observatör
Beskrivning: Låter ett objekt observera vad som händer i andra objekt. Genomförande:
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");
}
}
Strategi
Beskrivning: Definierar en uppsättning algoritmer och låter dem interagera. Tillåter att strategier (algoritmer) ändras under körning. Genomförande:
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");
}
}
Kommando
Beskrivning: Låter dig kapsla in olika operationer i enskilda objekt. Genomförande:
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();
}
}
stat
Beskrivning: Tillåter ett objekt att ändra sitt beteende beroende på dess tillstånd. Genomförande:
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();
}
}
Besökare
Beskrivning: Används för att förenkla operationer på grupper av relaterade objekt. Genomförande:
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
Beskrivning: Låter dig definiera grammatiken för ett enkelt språk i problemdomänen. Genomförande:
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
Beskrivning: En iterator får sekventiell åtkomst till element i en samling utan att känna till dess underliggande form. Genomförande:
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());
}
}
}
Minne
Beskrivning: Låter dig spara det aktuella tillståndet för ett objekt; detta tillstånd kan återställas senare. Bryter inte mot inkapslingen. Genomförande:
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));
}
}
![Designmönster i Java [Del 2] - 1](https://cdn.codegym.cc/images/article/e6459560-06f8-4128-98a5-229ac9dab308/512.jpeg)
GO TO FULL VERSION