24种Java常用设计模式基本原理导读

​ 建造者模式通常被用于需要多个步骤创建对象的场景中。建造者模式的主要意图是将类的构建逻辑转移到类的实例化之外，当一个类有许多的属性，当在实例化该类的对象时，并不一定拥有该实例化对象的全部属性信息，便可使用建造者模式通过逐步获取实例化对象的属性信息，来完成该类的实例化过程。而工厂模式和抽象工厂模式需要在实例化时获取该类实例化对象的全部属性信息。图4-4展示了建造器模式的基本逻辑关系：

图 4-4 建造器模式UML类图

4.1.5 原型模式-Prototype

​ 原型模式的主要作用是可以利用现有的类通过复制(克隆)的方式创建一个新的对象。当示例化一个类的对象需要耗费大量的时间和系统资源时，可是采用原型模式，将原始已存在的对象通过复制(克隆)机制创建新的对象，然后根据需要，对新对象进行修改。原型模式要求被复制的对象自身具备拷贝功能，此功能不能由外界完成。图4-5展示了原型模式的基本逻辑：

图4-5 原型模式UML类图

4.2 结构类

​ 结构类设计模式主要解决如何通过多个小对象组合出一个大对象的问题，如使用继承和接口实现将多个类组合在一起。

4.2.1 适配器模式-Adapter

​ 适配器模式的主要作用是使现有的多个可用接口能够在一起为客服端提供新的接口服务。在适配器模式中，负责连接不同接口的对象成为适配器。在现实生活中，我们也能够找到很多实际的案例来理解适配器的工作原理，例如常用的手机充电头，在手机和电源插座之间，手机充电头就扮演一个适配器的角色，它能够同时适配220V，200V，120V等不同的电压，最终将电转换成手机可用的5V电压为手机进行充电。图4-6展示了适配器的基本原理：

图 4-6 适配器模式UML类图

4.2.2 组合模式-Composite

​ 组合模式的主要作用是让整体与局部之前具有相同的行为。例如我们需要绘制一个图形(正方形，三角形，圆形或其他多边形)，首先需要准备一张空白的纸，然后是选择一种绘制图案的颜色，再次是确定绘制图案的大小，最后是绘制图案。不管是绘制正方形还是三角形，都需要按照这个步骤进行。在软件设计过程中，组合模式的最大意义在于保证了客户端在调用单个对象与组合对象时，在其操作流程上是保持一致的。图4-7展示了组合模式的基本原理：

图 4-7 组合模式UML类图

4.2.3 代理模式-Proxy

​ 代理模式的主要作用是通过提供一个代理对象或者一个占位符来控制对实际对象的访问行为。代理模式通常用于需要频繁操作一些复杂对象的地方，通过使用代理模式，可以借由代理类来操作目标对象，简化操作流程。图4-8展示了代理模式的基本原理：

图 4-8 代理模式UML类图

4.2.4 享元模式-Flywight

​ 享元模式的主要作用是通过共享来有效地支持大量细粒度的对象。例如当需要创建一个类的很多对象时，可以使用享元模式，通过共享对象信息来减轻内存负载。如果在软件设计过程中采用享元模式，需要考虑以下三个问题：

• 应用程序需要创建的对象数量是否很大?
• 对象的创建对内存消耗和时间消耗是否有严格的要求?
• 对象的属性是否可以分为内在属性和外在属性?对象的外在属性是否支持有客户端定义?

图4-9展示了享元模式的基本原理：

图 4-9 享元模式UML类图

4.2.5 外观模式-Facade

​ 外观模式的主要作用是为子系统中的一组接口提供一个统一的接口，以便客户端更容易去使用子系统中的接口。简单的理解是外观模式为众多复杂接口定义了一个更高级别的接口。外观模式的目的是让接口更容易被使用，图4-10展示了外观模式的基本原理：

图 4-10 外观模式UML类图

4.2.6 桥接模式-Bridge

（编辑：晋中站长网）

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