# design-patterns

**Repository Path**: fxbin/design-patterns

## Basic Information

- **Project Name**: design-patterns
- **Description**: Design Patterns Guide
- **Primary Language**: Java
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2020-08-22
- **Last Updated**: 2020-12-19

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# design patterns

## TODO

### 创建型模式
 - [ ] 简单工厂模式
 - [ ] 工厂方法模式
 - [ ] 抽象工厂模式
 - [ ] 建造者模式
 - [ ] 原型模式
 - [ ] 单例模式
### 行为型模式
 - [X] 责任链模式 —— 以讹传讹
 - [ ] 命令模式
 - [ ] 解释器模式
 - [ ] 迭代器模式
 - [ ] 中介者模式
 - [ ] 备忘录模式
 - [ ] 观察者模式
 - [ ] 状态模式
 - [X] 策略模式 —— 随机应变
 - [X] 模板方法模式
 - [ ] 访问者模式
 - [X] 代理模式 —— 托孤寄命
### 结构型模式
 - [ ] 适配器模式
 - [ ] 桥接模式
 - [ ] 组合模式
 - [ ] 装饰模式
 - [ ] 外观模式
 - [ ] 享元模式
 - [ ] 代理模式
### J2EE 模式
 - [ ] MVC 模式
 - [ ] 业务代表模式
 - [ ] 传输对象模式
 - [ ] 数据访问对象模式
 - [ ] 前端控制器模式
 - [ ] 拦截过滤器模式
 - [ ] 服务定位器模式


## 设计模式分类

设计模式总共有 23 种，总体来说可以分为三大类：创建型模式（ Creational Patterns ）、结构型模式（ Structural Patterns ）和行为型模式（ Behavioral Patterns ）。

| 分类 | 关注点 | 包含 |
| -- | -- | -- |
| 创建型模式	| 关注于对象的创建，同时隐藏创建逻辑 | 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	| 关注类和对象之间的组合 | 适配器模式、过滤器模式、装饰模式、享元模式、代理模式、外观模式、组合模式、桥接模式 |
| 行为型模式	| 关注对象之间的通信 | 责任链模式、命令模式、中介者模式、观察者模式、状态模式、策略模式、模板模式、空对象模式、备忘录模式、迭代器模式、解释器模式、访问者模式 |

## 责任链设计模式

### 是什么

* 客户端发出一个请求，链上的对象都有机会来处理这一请求，而客户端不需要知道谁是具体的处理对象。
* 多个对象都有机会处理请求，从而避免了请求的发送者和接受者之间的耦合关系。
* 将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有对象处理它为止。其过程实际上是一个递归调用。

> 总结：
 
 * 有多个对象共同对一个任务进行处理。
 * 这些对象使用链式存储结构，形成一个链，每个对象知道自己的下一个对象。
 * 一个对象对任务进行处理，可以添加一些操作后将对象传递个下一个任务。也可以在此对象上结束任务的处理，并结束任务。
 * 客户端负责组装链式结构，但是客户端不需要关心最终是谁来处理了任务。
 
 ### 应用场景
 
 * 多条件流程判断：权限控制
 * ERP 系统流程审批：总经理、人事经理、项目经理
 * Java 过滤器的底层实现 Filter
 
> 总结： 
> 1、如果一个逻辑是按照一定的步骤进行的，而步骤之间存在复杂的逻辑计算，那么可以考虑使用责任链设计模式; 
> 2、或者一坨if分支时，也可以考虑使用责任链设计模式
 
 ### 责任链模式的优缺点
 
 #### 优点
 
 * 动态组合，使请求者和接受者解耦。
 * 请求者和接受者松散耦合：请求者不需要知道接受者，也不需要知道如何处理。每个职责对象只负责自己的职责范围，其他的交给后继者。各个组件间完全解耦。
 * 动态组合职责：职责链模式会把功能分散到单独的职责对象中，然后在使用时动态的组合形成链，从而可以灵活的分配职责对象，也可以灵活的添加改变对象职责。
 
 #### 缺点
 
 * 产生很多细粒度的对象：因为功能处理都分散到了单独的职责对象中，每个对象功能单一，要把整个流程处理完，需要很多的职责对象，会产生大量的细粒度职责对象。
 * 不一定能处理：每个职责对象都只负责自己的部分，这样就可以出现某个请求，即使把整个链走完，都没有职责对象处理它。这就需要提供默认处理，并且注意构造链的有效性。
 
 ### 责任链总结
 
 * 首先定义一个抽象类，该抽象类定义了请求处理方法和持有对自己的引用（接收下一个处理者）
 * 继承上面的抽象类，定义具体的请求处理者
 * 设置处理请求链，处理请求链，可以在代码中写死，也可以通过存储在数据库中再读取出来。
 
 ## 策略模式
 
 ### 定义
 
 > 策略模式是对算法的包装，是把使用算法的责任和算法本身分割开来，委派给不同的对象管理，最终可以解决多重 if 判断问题。
 
 ### 结构
 
 * 环境（Context）角色：持有一个 Strategy 的引用。
 * 抽象策略（Strategy）角色：这是一个抽象角色，通常由一个接口或抽象类实现。此角色 给出所有的具体策略类所需的接口。
 * 具体策略（ConcreteStrategy）角色：包装了相关的算法或行为。
 
 ### 架构图
 
 ![img 策略模式架构图](images/策略模式架构图.jpg)
 
 ### 策略模式优缺点
 
 #### 优点
 
 * 算法可以自由切换（高层屏蔽算法，角色自由切换）
 * 避免使用多重条件判断（如果算法过多就会出现很多种相同的判断，很难维护）
 * 扩展性好（可自由添加取消算法而不影响整个功能）
 
 #### 缺点
 
 * 策略类数量增多（每一个策略类复用性很小，如果需要增加算法，就只能新增类）
 * 所有的策略类都需要对外暴露（使用的人必须了解使用策略，这个就需要其它模式来补充，比如工厂模式、代理模式）
 
 ### 策略模式应用场景
 
 > 策略模式的应用场景很多，比如商场的促销活动、联合登录（qq、微信）、聚合支付（微信支付、支付宝支付）等。
 
 ## 模板模式
 
 ### 定义
 
 > 将一个操作按照步骤定义在一个方法中，将部分步骤的实现放在子类中完成

 ### 为啥使用
 
 * 解决代码复用问题
 * 将复杂行为定义为模板
 
 ### 模板方法模式应用场景
 
 > 有多个类，存在共同行为和不同行为，可以考虑使用模板方法设计模式。
 
> 
 ### 模板方法模式如何定义
 
 `抽象类`：定义并实现一个模板方法。这个模板方法定义了算法的骨架，将共同操作定义在父类中，不同行为抽象到子类实现。
 
  * 模板方法：定义在抽象类中，将多个基本的操作方法组合在一起，形成一个总的行为或者算法。
  * 抽象方法： 模板方法中的一个简单操作方法，是特有的，不同行为。
  * 具体方法：模板方法中的几个操作方法，是共有的。
  
  `实现类`：实现父类所定义的抽象方法。
  
### 模板方法模式优缺点

#### 优点

* 对算法进行封装，保留可变部分供子类扩展。
* 提取公共代码，提高了代码的复用性，维护也更方便。
* 行为由抽象类控制，由子类实现。

#### 缺点

* 每个不同的需求都必须由一个子类来实现
* 子类个数增加，系统会很庞大

### 模板模式通用实现类图

 ![img 模板模式通用实现类图](images/模板模式通用实现类图.jpg)
 
 ## 委派模式||代理模式
 
 ### 定义
 
 > 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。说的简单直白一点，其实就是我们生活中的中介。

### 为什么使用代理模式

中介隔离：在某些情况下，一个客户类不想或者不能直接引用一个委托对象，而代理类对象可以在客户类和委托对象之间起到中介的作用，其特征是代理类和委托类实现相同的接口。
 
 ### 静态代理
 
 > 目标对象和代理对象都需要实现相同的接口
 
 ### 动态代理
 
 动态代理是在实现阶段不用关心代理类，而在运行阶段才指定哪一个对象。动态代理也分为 JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理。
 
 #### JDK动态代理
 
 * 生成的 $Proxy 代理类继承了 Proxy 类，实现了代理接口
 * 生成的代理类，实行目标方法相当于调用的是 InvocationHandler 接口的 invoke 方法
 * 由于 Java 不能多继承，这里已经继承了 Proxy 类了，不能再继承其他的类，所以 JDK 的动态代理不支持对实现类的代理，只支持接口的代理。
 
 #### CGLIB 动态代理
 
 ##### 什么是 CGLIB 动态代理
 
 > CGLIB 是一个强大的，高性能，高质量的代码生成类库。它可以在运行期扩展 Java 类与实现 Java 接口。其底层实现是通过 ASM 字节码处理框架来转换字节码并生成新的类。大部分功能实际上是 ASM 所提供的，CGLIB 只是封装了 ASM，简化了 ASM 操作，实现了运行期生成新的 class。
 
 ##### CGLIB 动态代理原理

 > 运行时动态的生成一个被代理类的子类（通过 ASM 字节码处理框架实现），子类重写了被代理类中所有非 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，顺势植入横切逻辑。

 ### 静态代理与动态代理区别

 静态代理需要自己写代理类，而动态代理不需要写代理类。
 
 ### JDK 动态代理与 CGLIB 实现区别
 
 * JDK 动态代理底层实现
 
 JDK 的动态代理使用 Java 的反射技术生成动态代理类，只能代理实现了接口的类， 没有实现接口的类不能实现动态代理。
 
 * CGLIB 动态代理底层实现
 
 运行时动态的生成一个被代理类的子类（通过 ASM 字节码处理框架实现），子类重写了被代理类中所有非 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，不需要被代理类对象实现接口，从而 CGLIB 动态代理效率比 Jdk 动态代理反射技术效率要高。