说明：文章所有内容均截选自实验楼教程【Java设计模式】，想查看学习设计模式，查看教程完整内容的，点击即可进入页面进行学习哦~

一、什么是设计模式

在软件工程中，设计模式是对软件设计中普遍存在的各种问题，所提出的 解决方案。

换句话说，设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计的 经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码，让代码更容易被他人理解，保证代码可靠性。

二、设计模式原则

1、开闭原则（Open Close Principle）

开闭原则的意思是：对扩展开放，对修改封闭。在程序需要进行扩展的时候，不能去修改或影响原有的代码，实现一个热插拔的效果。简言之，是为了使程序的扩展性更好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类。

2、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）

里氏代换原则是面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。里氏代换原则是继承复用的基石，只有当子类可以替换掉基类，且软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而且子类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对开闭原则的补充。实现开闭原则的关键步骤就是抽象化，而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。

3、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）

这个原则是开闭原则的基础，核心内容：针对接口编程，高层模块不应该依赖底层模块，二者都应该依赖抽象而不依赖于具体。

4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个庞大的接口要好。其目的在于降低耦合度。由此可见，其实设计模式就是从大型软件架构出发，便于升级和维护软件的设计思想。它强调低依赖、低耦合。

5、单一职责原则（Single Responsibility Principle）

类的职责要单一，不能将太多的职责放在一个类中。

可能有的人会觉得单一职责原则和前面的接口隔离原则很相似，其实不然。其一，单一职责原则原注重的是职责；而接口隔离原则注重对接口依赖的隔离。其二，单一职责原则主要约束的是类，其次才是接口和方法，它针对的是程序中的实现和细节；而接口隔离原则主要约束接口，主要针对抽象，针对程序整体框架的构建。

6、最少知道原则（Demeter Principle）

最少知道原则也叫迪米特法则，就是说：一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

一个对象应该对其他对象保持最少的了解。类与类之间的关系越密切，耦合度越大，当一个类发生改变时，对另一个类的影响也越大。如果两个类不必彼此直接通信，那么这两个类就不应当发生直接的相互作用。如果其中一个类需要调用另一个类的某一个方法的话，可以通过第三者转发这个调用。所以在类的设计上，每一个类都应当尽量降低成员的访问权限。

7、合成复用原则（Composite Reuse Principle）

合成复用原则就是在一个新的对象里通过关联关系（组合关系、聚合关系）来使用一些已有的对象，使之成为新对象的一部分；新对象通过委派调用已有对象的方法达到复用功能的目的。简而言之，尽量多使用 组合/聚合 的方式，尽量少使用甚至不使用继承关系。

三、设计模式分类

通常来说设计模式分为三大类：

• 创建型模式，共5种：工厂模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

• 结构型模式，共7种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

• 行为型模式，共11种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

下面用图片来整体描述一下设计模式之间的关系：

图片描述信息

四、Java设计模式 之 工厂模式

1 什么是工厂模式

工厂模式（Factory Pattern）的意义就跟它的名字一样，在面向对象程序设计中，工厂通常是一个用来创建其他对象的对象。工厂模式根据不同的参数来实现不同的分配方案和创建对象。

在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。例如用工厂来创建 人 这个对象，如果我们需要一个男人对象，工厂就会为我们创建一个男人；如果我们需要一个女人，工厂就会为我们生产一个女人。

工厂模式通常分为：

• 普通工厂模式
• 多个工厂方法模式
• 静态工厂方法模式

2 普通工厂模式

刚刚我们说到，用工厂模式来创建人。先创建一个男人，他每天都 “吃饭、睡觉、打豆豆”，然后我们再创建一个女人，她每天也 “吃饭、睡觉、打豆豆”。

我们以普通工厂模式为例。

此处输入图片的描述

示例代码如下(下面的代码块中是全部的代码，实际操作中应当按注释创建相应的类再将方法写入对应的类中)：

// 二者共同的接口
public interface Human{
    public void eat();
    public void sleep();
    public void beat();
}

// 创建实现类 Male
public class Male implements Human{
    public void eat(){
        System.out.println("Male can eat."); 
    }
    public void sleep(){
        System.out.println("Male can sleep.");
    }
    public void beat(){
        System.out.println("Male can beat.");
    }
} 
//创建实现类 Female
public class Female implements Human{
    public void eat(){
        System.out.println("Female can eat."); 
    }
    public void sleep(){
        System.out.println("Female can sleep.");
    }
    public void beat(){
        System.out.println("Female can beat.");
    }
} 

// 创建普通工厂类
public class HumanFactory{
    public Human createHuman(String gender){
        if( gender.equals("male") ){
           return new Male();
        }else if( gender.equals("female")){
           return new Female();
        }else {
            System.out.println("请输入正确的类型！");
            return null;
        }
    }
}

// 工厂测试类
public class FactoryTest {
    public static void main(String[] args){
        HumanFactory factory = new HumanFactory();
        Human male = factory.createHuman("male");
        male.eat();
        male.sleep();
        male.beat();
    }
}

运行结果：

此处输入图片的描述

3 多个工厂方法模式

普通工厂模式就是上面那样子了，那么多个工厂方法模式又有什么不同呢？在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象。多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。

部分示例代码，其他与上面普通工厂模式示例代码一样：

// 多个工厂方法
public class HumanFactory{
    public Male createMale() {
        return new Male();
    }
    public Female createFemale() {
        return new Female();
    }
}

// 工厂测试类
public class FactoryTest {
    public static void main(String[] args){
        HumanFactory factory = new HumanFactory();
        Human male = factory.createMale();
        male.eat();
        male.sleep();
        male.beat();
    }
}

运行结果与普通工厂模式的示例一样。

4 静态工厂方法模式

将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。

部分示例代码：

// 多个工厂方法
public class HumanFactory{
    public static Male createMale() {
        return new Male();
    }
    public static Female createFemale() {
        return new Female();
    }
}

// 工厂测试类
public class FactoryTest {
    public static void main(String[] args){
        Human male = HumanFactory.createMale();
        male.eat();
        male.sleep();
        male.beat();
    }
}

总结：凡是出现了大量的产品需要创建，并且具有共同的接口时，可以通过工厂方法模式进行创建。在以上的三种模式中，第一种如果传入的字符串有误，不能正确创建对象，第三种相对于第二种，不需要实例化工厂类，所以，大多数情况下，我们会选用第三种——静态工厂方法模式。

5 工厂模式应用

你可能就问了，工厂模式工厂模式的，我咋没见过哪儿用过啊？这这这儿，在 Java 库里面。根据不同的参数，getInstance() 方法会返回不同的 Calendar 对象。

java.util.Calendar - getInstance()
java.util.Calendar - getInstance(TimeZone zone)
java.util.Calendar - getInstance(Locale aLocale)
java.util.Calendar - getInstance(TimeZone zone, Locale aLocale)
java.text.NumberFormat - getInstance()
java.text.NumberFormat - getInstance(Locale inLocale)

写 Android 的童鞋们，应该还知道 BitmapFactory , 这也是工厂模式的一种应用。

最后：

文章所有内容均截选自实验楼教程【Java设计模式】，该教程总共7节，教程列表如下：

• 设计模式简介
• 工厂模式
• 抽象工厂模式
• 适配器模式
• 装饰者模式
• 观察者模式
• 单例模式

点击教程【Java设计模式】即可学习以上内容了；

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