引子
设计模式是很多程序员总结出来的最佳实践。曾经在刚开始写项目的时候学习过设计模式，在开发过程中，也主动或者被动的使用过。现在写代码虽说不会特意明确在用哪种设计模式，但潜移默化的写出来公认的最佳实践代码，毕竟看的比较清爽。为什么再看一遍设计模式，主要有几个原因：第一，很多优秀的源码基本都使用了设计模式，明确设计模式能够更好的看源码。第二，很多中间件设计理念也是基于设计模式的，还有其他的语言，都有自己的设计最佳实践。对于我来说，设计模式始于java，不止于java。第三，有了这种规范，可以更好的和他人沟通，言简意赅。
设计模式原则
很多优秀的文章和书籍都讲的很明白了，我说下自己的体会。
1.单一职责原则，就是一个类只负责做一件事情。这样就可以做到解耦合的效果，让代码看起来比较清爽，也体现了java的封装性。还有个原则叫迪米特法则，就是一个对象对另一个对象有尽量少的了解，说的也是解耦合的事情。
2.里氏替换原则和依赖导致原则，说的是继承的事情。父类可以做的事情，子类都可以去做，子类可以尽量去依赖父类去做事情；但是反过来，父类不能依赖子类去做一些事情。体现了java的继承特性。
3.接口隔离原则，接口也应该尽可能的隔离开来。其实类写多了，的确耦合性低，为了让他们交流起来，用的最多的就是接口，毕竟只需要知道做什么，怎么做，去访问那个具体的类吧。
4.开闭原则，对修改关闭，对拓展开放。就是代码需要有很好的延展性，对原有代码结构不能破坏。
创建者模式
创建者模式就是为了用优雅的方式创建我们使用的类。
1.简单工厂模式
这个用的比较少，就是有个工厂，告诉你我要什么东西，你造好了给我就行。比如说：
public interface Ball { public String create();}public class Soccer implements Ball { @Override public String create() { return "give you a soccer"; }}public class BasketBall implements Ball { @Override public String create() { return "give you a basketBall"; }}public class EasyBallFactory { public static Ball createBall(String name){ if (name.equals("basketball")){ return new BasketBall(); }else if(name.equals("soccer")){ return new Soccer(); }else { return null; } } public static void main(String[] args) { Ball soccer = EasyBallFactory.createBall("soccer"); Ball basketBall = EasyBallFactory.createBall("basketball"); System.out.println(soccer.create()); //give you a soccer System.out.println(basketBall.create()); //give you a basketBall }}2.工厂模式
这个其实和简单工厂模式差不太多，就是将工厂继续拆分，比如说刚刚EasyBallFactory是一个总工厂，我们现在拆分成SoccerFactory和BasketBallFactory分别生产足球和篮球。某个工厂内部可以根据需求生产不同的产品，比如说soccer可以生产不同大小的出来。
public interface BallFactory { public Ball create();}public class SoccerFactory implements BallFactory { @Override public Ball create() { //do something return null; }}public class BasketBallFactory implements BallFactory { @Override public Ball create() { //do something return null; }}3.抽象工厂模式
抽象工厂模式主要设计产品组的概念，就是某一个工厂生产出配套的一系列产品。例如，在生产足球的同时，SoccerFactory还可以生产与之配套的足球杂志。
public interface Journal { public String create();}public class SoccerJournal implements Journal{ @Override public String create() { return "give you a Soccer Journal..."; }}public class SoccerFactory implements BallFactory { @Override public Ball create() { return new Soccer(); } public Journal createJournal(){ return new SoccerJournal(); }}4.单例模式
单例模式有很多种形式，最佳实践应该是两重判断，保证只new出来一个。单例可以说是非常普遍的设计模式了。单例就是指在服务容器的生命周期中只能有这么一个。比如说Servlet、Spring中注入的Bean等等都是单例的。
public class ShiroUtils { public static Session session; public static Session getSession() { if (session == null){ synchronized(ShiroUtils.class){ if (session == null){ session = SecurityUtils.getSubject().getSession(); } } } return session; }}5.建造者模式
将一个复杂对象分布创建。如果一个超大的类的属性特别多，我们可以把属性分门别类，不同属性组成一个稍微小一点的类，再把好几个稍微小点的类窜起来。比方说一个电脑，可以分成不同的稍微小点的部分CPU、主板、显示器。CPU、主板、显示器分别有更多的组件，不再细分。
@Datapublic class Computer{ private CPU cpu;//cpu 是个接口，有不同实现如InterCPU AMDCPU 等等 private MainBoard mainBoard;//mainBoard 是个接口，有不同的实现 private DisPlayer disPlayer;//disPlayer 是个接口，有不同的实现}public abstract class Builder { abstract void buildCPU(); abstract void buildMainBoard(); abstract void buildDisPlayer(); abstract Computer createComputer(); } public class XiaoMiBuilder extends Builder{ private Computer computer = new Computer(); @Override void buildCPU() { computer.setCpu(new InterCPU()); } @Override void buildMainBoard() { computer.setMainBoard(new AMainBoard()); } @Override void buildDisPlayer() { computer.setDisPlayer(new ADisPlayer()); } @Override Computer createComputer() { return computer; }}SpringBoot实现了0配置，几乎所有的配置都写到了java代码中，大量的配置不得不让配置类采用建造者模式，这样层次比较清晰。
6.原型模式
原型模式用的比较少，用于创建重复对象。需要实现Cloneable 可以选择重写clone()方法。clone分为浅克隆和深克隆。浅克隆只是克隆引用，对象还是一个。深克隆是对象也新创建了一个，如下：
@Data@Builderpublic class User implements Cloneable{ private String name; private int age; @Override protected User clone() throws CloneNotSupportedException { return new User(this.name,this.age); } public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { User user1 = new User("pjjlt",25); User user2 = user1.clone(); user1.setAge(18); System.out.println(user2.getAge()); //25 }}结构型模式
上面的设计模式可以帮助我们非常优雅的创建出来对象，下面看几个对象关系之间的模型。
7.代理模式
Spring的AOP用的是动态代理，何为动态不看了，用过Spring的小伙伴都知道吧。单纯看一下最基础代理模式是什么样的。代理就是，一个对象辅助另一个对象去做某件事，同时还可以增加一点辅助功能。例如，你买车，的确是你花钱把车买到了，但是你不可能直接去和厂家谈吧，你应该通过4S店购买，同时4S店帮助你入保险扣税等操作，最终你才得到了你想要的车。
public interface Buy { public void buyCar();}public class People implements Buy { @Override public void buyCar() { System.out.println("you get a car"); }}public class ProxyPeople implements Buy{ private People people; public ProxyPeople(People people){ this.people=people; } @Override public void buyCar() { System.out.println("4s店帮你纳税、上保险..."); people.buyCar(); } public static void main(String[] args) { Buy buy = new ProxyPeople(new People()); buy.buyCar(); }}//输出：4s店帮你纳税、上保险...you get a car8.适配器模式
适配器，顾名思义，是让两个不兼容的东西可以一起工作。例如插座的电源是220V，手机直接给他220V 50HZ的交流电我相信一般都会直接炸了（除了诺基亚...）手机充电器就进行了适配，将电压变小，交流电变成直流电。除了这种需要改变属性的操作（比较好说，不举例子了），适配器还用于在接口继承方面。假设一个顶级接口有一大堆方法需要实现类实现，我新写了个类只是想选择的实现一两个接口，那其他的方法我是不是都需要实现一下，即使是空实现（单纯实现，不进行任何逻辑操作），这是我们就需要一个适配器类，空实现那些方法，我的新类只需要继承这个适配器类就好了，要是想实现某个方法，只需要重写掉配置类中对应的方法就好。这种模式基本都会用到，毕竟谁的代码还没个顶级接口啊。
public interface ATopIntf { public void one(); public void two(); public void three();}public class Adapter implements ATopIntf { @Override public void one() { } @Override public void two() { } @Override public void three() { }}public class You extends Adapter { @Override public void one() { super.one(); System.out.println("one"); }}9.桥接模式
就是用于抽象化和实现化的解耦。又是解耦，貌似设计模式就是教我们如何优雅的解耦。提高了代码的拓展性，并且可以实现代码的动态切换。
最开始的Ball、Soccer、BasketBall接着用，增加新的类
public class BallCut { private Ball ball; public Ball getBall() { return ball; } public void setBall(Ball ball) { this.ball = ball; } public void create(){ System.out.println(ball.create()); } public static void main(String[] args) { BallCut ballCut = new BallCut(); ballCut.setBall(new Soccer()); ballCut.create(); //give you a soccer ballCut.setBall(new BasketBall()); ballCut.create(); //give you a basketBall }}10.装饰模式
一个装饰类，在原来类的基础上增加一点功能。是不是和代理模式很像，我甚至可以将整个代码搬过来照样可以说的通的。这两个模式意思上有点差别，代理模式是原对象做不了那件事，必须让代理对象去做，主导侧重于代理对象，比如说买车。装饰模式是说，就是让原对象直接去做这件事，只是功能上增强一点，主导在于原对象。比如说炒菜的时候撒点盐。
11.外观模式
又称门面模式，就是一个门面，一个操作无需让对象知道其内部实现的复杂度，尽量让用户感知到是非常简单的。这就是为什么我们controller层尽量（或者说一定）少些业务逻辑，让controller层只是起到一个传参和通用性参数校验的功能，剩下的全交给service去做吧。我们还需要在代码中不断将“长得”特别长的代码封装成一个方法，“让处处都有好看的外观”。看一下我们曾写过的代码，这里只起到了传参的作用，究竟这个足球是怎么创建出来的，客户端不必担心。
public static void main(String[] args) { Ball soccer = EasyBallFactory.createBall("soccer"); System.out.println(soccer.create()); //give you a soccer }12.组合模式
组合模式是将存在某种包含关系的数据组织在一起，典型的例子就是树状结构。例如菜单功能，一个菜单除了自己该有的属性，还可能包含子菜单，创建的时候可以使用递归的方法。
@Datapublic class Menu{ private String name; private int type; private List<Menu> childMenus;}13.享元模式
享元模式尽可能的让用户复用已经有的对象，从而避免造成反复创建对象的资源浪费。首先就会想到数据库连接池还有String常量池，延伸一下，几乎所有和缓存有关的代码，多少都会用到享元模式。享元模式要求大部分的对象可以外部化。这边要说两个概念，享元模式对象的属性可以分为两个部分，内部状态和外部状态，内部状态是指不会随环境而改变的值，比如说个人信息，外部状态是指随环境改变的值，不能进行共享的信息，如某大学生选修的课程。
public abstract class Flyweight { //内部状态 private String name; private String age; //外部状态 private final String subject; protected Flyweight(String subject) { this.subject = subject; } //行为 public abstract void exam(); public String getSubject() { return subject; }}public class RealFlyweight extends Flyweight { @Override public void exam() { System.out.println(this.getSubject()+" is examing..."); } public RealFlyweight(String subject){ super(subject); }}public class FlyweightFactory { //定义一个池子 private static HashMap<String,Flyweight> pool= new HashMap(); public static Flyweight getFlyweight(String subject){ Flyweight flyweight =null; if (pool.containsKey(subject)){ flyweight=pool.get(subject); }else { flyweight = new RealFlyweight(subject); pool.put(subject,flyweight); } return flyweight; } public static void main(String[] args) { System.out.println(pool.size());//0 getFlyweight("math"); System.out.println(pool.size());//1 getFlyweight("english"); System.out.println(pool.size());//2 getFlyweight("math"); System.out.println(pool.size());//2 }}行为型模式
创建了对象，对象之间有了结构关系，就要看下怎么更加优雅的相互作用了。
14.策略模式
定义一组算法, 将每个算法都封装起来, 并且使它们之间可以互换。可以说是一组算法的封装，根据客户端给出的不同要求，进行不同的运算。比如下面这个简易计算器。
public interface Strategy { public int doOperation(int num1, int num2);}public class OperationAdd implements Strategy{ @Override public int doOperation(int num1, int num2) { return num1 + num2; }}public class OperationSubstract implements Strategy{ @Override public int doOperation(int num1, int num2) { return num1 - num2; }}public class Context { private Strategy strategy; public Context(Strategy strategy){ this.strategy = strategy; } public int executeStrategy(int num1, int num2){ return strategy.doOperation(num1, num2); }}public class StrategyPatternDemo { public static void main(String[] args) { Context context = new Context(new OperationAdd()); System.out.println("10 + 5 = " + context.executeStrategy(10, 5)); context = new Context(new OperationSubstract()); System.out.println("10 - 5 = " + context.executeStrategy(10, 5)); }}15.观察者模式
定义了一种一对多的依赖关系，当一个对象（被观察者）状态改变的时候，所有依赖于该对象的观察者都会被通知，从而进行相关操作。很多中间件都依赖于观察者模式，例如RabbitMQ,还有那些事件驱动模型（好像node就是）。下面举个例子，被观察者是监考老师，考试时间结束，通知所有观察者学生上交试卷。
@Datapublic class Student { private String name; public Student(String name){ this.name=name; } public void dosomething(){ System.out.println(getName()+"交卷了"); }}public class Teacher { private Set<Student> students = new HashSet<>(); public void addStudent(Student student){ students.add(student); } public void removeStudent(Student student){ students.remove(student); } public void doNotify(){ for(Student student:students){ student.dosomething(); } } public static void main(String[] args) { Teacher teacher = new Teacher(); Student student = new Student("张三"); Student student1 = new Student("李四"); teacher.addStudent(student); teacher.addStudent(student1); teacher.doNotify(); }}16.责任链模式
责任链模式为请求创建一个接收者对象的链，对发送者和接受者进行解耦合。filter链就是责任链模式。
public abstract class Handler { //下一个处理者 private Handler nextHandler; public final Response handleMessage(Request request){ Response response =null; if (this.getHandlerLevel().equals(request.getRequestLevel())){ response = this.echo(request); }else { if (this.nextHandler!=null){ //传递给下一个 response = this.nextHandler.handleMessage(request); }else { response =new Response() } } return response; } public Handler getNextHandler() { return nextHandler; } public void setNextHandler(Handler nextHandler) { this.nextHandler = nextHandler; } protected abstract Level getHandlerLevel(); protected abstract Response echo(Request request);}17.模板方式模式
一个抽象类公开定义了执行它的方法的方式/模板。它的子类可以按需要重写方法实现，但调用将以抽象类中定义的方式进行。SpringBoot为用户封装了很多继承代码，都用到了模板方式，例如那一堆XXXtemplate。
public abstract class DBTemplate { abstract void open(); abstract void select(); abstract void close(); //一个搜索模板 public final void selectTemplate(){ open(); select(); close(); }}public class MysqlDB extends DBTemplate { @Override void open() { System.out.println("Mysql open..."); } @Override void select() { System.out.println("Mysql select..."); } @Override void close() { System.out.println("Mysql close..."); } public static void main(String[] args) { DBTemplate mysql = new MysqlDB(); mysql.selectTemplate(); }}18.状态模式
简单来说，就是一个对象有不同的状态，根据状态不同，可能有不同的行为。
public interface State { public void doAction(Context context);}public class StartState implements State { public void doAction(Context context) { System.out.println("Player is in start state"); context.setState(this); } public String toString(){ return "Start State"; }}public class StopState implements State { public void doAction(Context context) { System.out.println("Player is in stop state"); context.setState(this); } public String toString(){ return "Stop State"; }}public class Context { private State state; public Context(){ state = null; } public void setState(State state){ this.state = state; } public State getState(){ return state; }}public class StatePatternDemo { public static void main(String[] args) { Context context = new Context(); StartState startState = new StartState(); startState.doAction(context); System.out.println(context.getState().toString()); StopState stopState = new StopState(); stopState.doAction(context); System.out.println(context.getState().toString()); }}19.迭代器模式
提供一个方法，可以顺序访问一个对象内部的各个元素，不需要知道内部构造。现在基本很少自己实现迭代器了，基本成熟的框架或者强大的JDK都会给出访问的方法，比如说java中iterator。这样做主要是进一步封装对象内部的结构，让行为和结构想耦合。这个不举例子了，用过iterator这个的小伙伴应该都清楚，就是不停的next，去访问下一个元素。
20.命令模式
命令模式是将请求以命令的形式包裹在对象中，并传递给对象，调用对象寻找到处理该命令的合适的对象，并将该命令传递给相应的对象，该对象执行。简单点说就是不同请求都封装成一个对象，不同的请求调用不同的执行者。
//真正干活的对象public class Receiver { public void doSomething(){ System.out.println("Receiver干活"); }}//命令对象public abstract class Command { public abstract void exectue();}//命令实现类public class ConcreteComand extends Command{ //干活那个 private Receiver receiver; public ConcreteComand(Receiver receiver) { this.receiver = receiver; } @Override public void exectue() { this.receiver.doSomething(); } public static void main(String[] args) { Receiver receiver = new Receiver(); Command command =new ConcreteComand(receiver); command.exectue();//Receiver干活 }}21.备忘录模式
相当于做一个快照，在不破坏对象本身结构的情况下，记录对象的一个状态，合适的时候可以恢复到这种状态。数据库做事务回滚的时候就用了这种方式。这里需要注意的是，对象不与备忘录本身耦合，而是跟备忘录管理类耦合（就是List<备忘录>），这个好理解，毕竟快照不止一个嘛。
@Data//备忘录public class Memento { private String state; }@Data //某对象public class Originator { private String state; public Memento saveStateToMemento(){ return new Memento(state); } public void getStateFromMemento(Memento Memento){ state = Memento.getState(); }}//备忘录管理类public class CareTaker { private List<Memento> mementoList = new ArrayList<Memento>(); public void add(Memento state){ mementoList.add(state); } public Memento get(int index){ return mementoList.get(index); } public static void main(String[] args) { Originator originator = new Originator(); CareTaker careTaker = new CareTaker(); originator.setState("State #1"); originator.setState("State #2"); careTaker.add(originator.saveStateToMemento()); originator.setState("State #3"); careTaker.add(originator.saveStateToMemento()); originator.setState("State #4"); System.out.println("Current State: " + originator.getState()); originator.getStateFromMemento(careTaker.get(0)); System.out.println("First saved State: " + originator.getState()); originator.getStateFromMemento(careTaker.get(1)); System.out.println("Second saved State: " + originator.getState()); }}22.访问者模式
当对特定角色进行访问的时候，需要通过访问者进行访问。一个对象不太方便被你直接访问的时候，你需要将自己的引用交给访问者，通过访问者去访问该对象。比如说，化学课，想看一个细胞结构，由于肉眼无法直接看到微观世界的玩意，需要通过显微镜间接访问。
23.中介者模式
降低对象或者说事物之间通讯的复杂性，降低耦合。比如说分布式系统中，不是需要实时反馈的操作，我们无需直接对接，只需将想做的事告诉中间件，中间件告诉另外一个系统。比如说，访问（用户点击）一条新闻操作，同时需要记录是谁访问了什么新闻，同时给新闻浏览次数加1，还要实时更新用户喜好...总之要更新n个数据库表，甚至还要操作像ES,Mongo等多个中间件数据。但是对于用户来说，我只是做了一个点击操作，希望得到的结果就是看条新闻啊，你这么多操作，搞这么慢，用户体验很差啊，而且并发量也很低，那不如做成两个小系统，A系统，拉取新闻，推送，并组装一个信息扔给MQ中间件，ok，结束，用户看到新闻。然后B系统监听，得到这个消息，进行各种更新，这里，这个中间件就是我们的中介。再比如说，MVC中的控制层就是展示层和模型层的中介。再比如说，下面这个聊天室：
public class ChatRoom { public static void showMessage(User user, String message){ System.out.println(new Date().toString() + " [" + user.getName() +"] : " + message); }}@Datapublic class User { private String name; public User(String name){ this.name = name; } public void sendMessage(String message){ ChatRoom.showMessage(this,message); } public static void main(String[] args) { User robert = new User("Robert"); User john = new User("John"); robert.sendMessage("Hi! John!"); john.sendMessage("Hello! Robert!"); }}24.解释器模式
构建一种翻译方式，将某种语言或描述翻译成我们很好理解的语言或者描述。这里很好理解的意思是看得懂，看的快。本来我也想举什么编译器这种高大上的，将底层语言甚至机械语言和我们使用的高级编程语言。后来想了想，其实Map就可以看作一个很好的编译器，key你可以存放一个非常小的字符串，value理论上你可以存放任何东西，所以代码就不写了。
结束语
呜呼，废了好长的时间，终于把这些设计模式有回顾了一遍，感觉对他们其中的某些有了更深刻的理解吧。就把这篇文章当作自己的一个小字典吧，将来需要什么看什么，点看看一看，顺便可以继续丰富下内容。有些东西就该自己去记录一下，毕竟好记性不如烂笔头嘛。又快十一点了，睡觉...