之前看《Java设计模式》这本书，写了一些设计模式学习笔记，现在重新排版整理，增加书中的练习题代码，作为设计模式的快速学习或快速复习资料
定义一个工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类的 实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。因为在简单工厂模式中用于创建实例的方法是静态 (static) 方法，因此简单工厂模式又被称为静态工厂方法 (Static Factory Method) 模式，它属于类创建型模式
为了满足单一职责原则，将对象的创建和使用分离，使用工厂类创建对象，可根据传入的参数不同，创建不同的对象。
满足依赖倒转原则，客户端并不需要关心具体的实现类
违反了开闭原则，增加新的实现类需要修改工厂类中的代码
适用于实现类较少且不怎么会增加的情况
示例代码 graph
定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。工厂方法模式又简称为工厂模式 (Factory Pattern)，又可称作虚拟构造器模式(Virtual Constructor Pattern)或多态工厂模式 (Polymorphic Factory Pattern)。工厂方法模式是一种类创建型模式。
工厂方法模式在原来简单工厂模式的基础上，为了解决增加实现类需要修改工厂类的问题，将工厂类抽象化，新增实现类时只需新增工厂实现类即可，不需要修改原来的代码，获得更好的扩展性，满足开闭原则 每个产品实现类都需要对应的工厂类，这将增加编码复杂度 示例代码 image/reader
提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而 无须指定它们具体的类。抽象工厂模式又称为Kit模式，它是一种对象创建型模式。
作为工厂方法模式的延伸，抽象工厂模式简化类工厂方法模式的某些情况，即是某几个产品总是同时发生改变，且这几个产品相对固定，即产品存在产品族划分时。抽象工厂模式将同一等级的产品放到同一个工厂创建，按不同的产品族划分不同的工厂
抽象工厂需要固定的产品族，如果产品族经常发生改变，则会违反开闭原则，不适用于该模式
示例代码 abstractt/game
单例模式比较简单，学习成本低，使用频率却比较高，是性价比很高的设计模式。
单例模式有三个要点：
一是某个类只能有一个实例；
二是它必须自行创建这个实例；
三是它必须自行向整个系统提供这个实例
单例模式分为饿汉式和懒汉式，饿汉式在类加载时创建实例，可以保证实例唯一，但比较浪费系统资源，因为不管该类有没有使用，启动时都会实例化单例类，因此推荐使用懒汉式 懒汉式在无 synchronized 同步约束的单例模式存在并发情况下创建多个实例的问题 有 synchronized 单例类一般使用双重检查锁定保证实例唯一，需要在静态成员变量 instance 之前增加修饰符 volatile ( Why? 在方法执行时，基本数据类型都会拷贝一份副本，而引用类型也会拷贝一份引用，当两个线程都进入方法中拷贝了一份空的引用时，其中一个线程实例化里单例类后，另一线程拷贝的引用依然是空的，导致检查锁定失效)
class LazySingleton {
private volatile static LazySingleton instance = null;
private LazySingleton() { }
public static LazySingleton getInstance() {
//第一重判断
if (instance == null) {
//锁定代码块
synchronized (LazySingleton.class) {
//第二重判断
if (instance == null) {
instance = new LazySingleton(); //创建单例实例
}
}
}
return instance;
}
}此外，可以使用静态内部类的 JVM 特性实现无 synchronized 的懒汉式单例类，将实例放在内部类中
//Initialization on Demand Holder
class Singleton {
private Singleton() {}
private static class HolderClass {
private final static Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance() {
return HolderClass.instance;
}
public static void main(String args[]) {
Singleton s1, s2;
s1 = Singleton.getInstance();
s2 = Singleton.getInstance();
System.out.println(s1==s2);
}
}利用 JVM 的特性，在加载 Singleton 单例类时不会马上实例化静态内部类的静态变量，同时在并发调用 getInstance() 方法时，JVM 保证了只实例化一次（如何保证？）
使用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。原型模式是一种对象创建型模式。 一般而言，Java语言中的clone()方法满足：
(1) 对任何对象x，都有x.clone() != x，即克隆对象与原型对象不是同一个对象；
(2) 对任何对象x，都有x.clone().getClass() == x.getClass()，即克隆对象与原型对象的类型一样；
(3) 如果对象x的equals()方法定义恰当，那么x.clone().equals(x)应该成立。
为了获取对象的一份拷贝，我们可以直接利用Object类的clone()方法，具体步骤如下：
(1) 在派生类中覆盖基类的clone()方法，并声明为public；
(2) 在派生类的clone()方法中，调用super.clone()；
(3) 派生类需实现Cloneable接口。
原型模式在原型类本身中实现 Cloneable 接口，并重写 clone() 方法，通过 clone() 将本身复制并返回
不存在引用类型的成员变量时，使用 Object 的 clone() 方法即可(浅拷贝)
当原型类中存在引用类型成员变量时，需要实现 Serializable 接口，将本身序列化和反序列化(深拷贝)
示例代码 prototype
将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。建造者模式是一种对象创建型模式。
建造者模式用于创建复杂对象，该模式使用频率不高
抽象化建造者类 (Builder)，方便扩展
建造者实现类 (ConcreteBuilder) 负责产品类不同部件的建造实现，不同的建造者建造出不同的产品（废话！）
指挥者负责建造的过程（顺序、是否调用），可以并入建造者类中
示例代码 builder
将一个接口转换成客户希望的另一个接口，使接口不兼容的那些类可以一起工作，其别名为包装器(Wrapper)。适配器模式既可以作为类结构型模式，也可以作为对象结构型模式
适配器模式可以用来适配两种能达到相同效果的接口，将其中一个接口的使用方式改成另一种接口，使系统中的接口统一，可用来适配第三方库
适配器模式可以用对象关联的方式实现，也可以使用继承的方式实现。继承的实现方式较多的局限（哪些局限？如，目标接口不能是类，适配者类不能被 final 修饰，有多个适配者时需要多重继承等），推荐用对象关联的方式。双向适配器使得两种接口方式都可以相互使用，需要适配器类实现两种接口，同时将两种接口作为适配者
首先确定两个接口，然后将写一个适配器类，实现目标接口，将适配者作为适配器类的成员，利用适配者实现目标接口
将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。它是一种对象结构型模式，又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。
桥接模式利用依赖倒转的抽象化手段，将两个不同维度在抽象层中关联，使其不受实现类的约束，可以随意扩展。桥接模式使用对象的关联关系，代替继承，可以在客户端中灵活配置
两个以上维度如何桥接？
首先确定两个不同维度的接口，然后将被调用放作为另一接口的成员，并提供注入方式，在调用方实现类中使用。被调用方在客户端中被注入
组合多个对象形成树形结构以表示具有“整体—部分”关系的层次结构。组合模式对单个对象（即叶子对象）和组合对象（即容器对象）的使用具有一致性，组合模式又可以称为“整体—部分”(Part-Whole)模式，它是一种对象结构型模式
组合模式用于处理树形结构，对容器节点和叶子节点进行抽象，在容器节点处理方法中做递归操作，叶子节点则不递归。组合模式分为透明组合模式和安全组合模式，区别在于是否在抽象类中声明或实现成员管理方法，透明组合模式对于客户端更加透明一致，安全组合模式叶子节点没有多余的成员管理方法，更加安全
先写叶子节点和容器节点的抽象类，声明业务抽象方法。若使用透明模式，则添加add、remove、get等操作容器内集合的方法。然后写不同的叶子节点和不同的容器节点的实现类，叶子节点实现业务方法，容器节点实现业务方法并循环集合，调用子节点的业务方法
动态地给一个对象增加一些额外的职责，就增加对象功能来说，装饰模式比生成子类实现更为灵活。装饰模式是一种对象结构型模式
装饰模式使用对象间的关联关系代替继承关系，更加灵活透明的扩展原有的功能（和桥接模式的区别？抽象装饰类是否有必要？）
透明装饰模式和半透明装饰模式，半透明装饰模式在客户端中使用具体的装饰类，因此，不能多次装饰，但可以单独的调用新增的方法
先确定被装饰的接口和实现类，编写装饰类，实现被装饰的接口，将被装饰的接口作为成员放在装饰类中，并提供注入方式。在实现接口的方法时调用原接口的方法，同时加入装饰逻辑（和代理模式比，装饰模式的装饰过程在客户端实现，而代理类中对于客户端透明）
为子系统中的一组接口提供一个统一的入口。外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用
外观模式位于客户端和子系统之间，用于解耦客户端和子系统（微服务和API网关？）。将外观类抽象化，可在需要修改子系统时，编写新的外观实现类，符合开闭原则。外观模式适用于客户端需要调用多个子系统的情况
确定系统中的各个子系统，编写外观接口，编写外观类，实现外观接口，将子系统的抽象作为成员变量，并提供注入方式，在实现方法中编写子系统调用逻辑，在客户端中直接调用外观类而不关心子系统的实现
运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。系统只使用少量的对象，而这些对象都很相似，状态变化很小，可以实现对象的多次复用。由于享元模式要求能够共享的对象必须是细粒度对象，因此它又称为轻量级模式，它是一种对象结构型模式
用于复用户相同的对象，节约资源。享元模式使用了单例模式和简单工厂模式，使享元池唯一，享元池使用集合保存享元对象，且将对象创建和使用分离。共享对象内部状态不变，外部状态在使用共享对象时传入，因为需要区分内部状态和外部状态，增加了系统的复杂度
给某一个对象提供一个代理或占位符，并由代理对象来控制对原对象的访问
在不能直接访问或难以直接访问的情况下使用，代理对象和被代理对象实现同一接口。代理对象维护一个被代理对象的实例（不一定在实例化代理类时实例化被代理类），在实现同一接口时调用被代理对象的方法，同时可能在调用前后做额外的操作。（与外观模式和装饰模式对比？）
在实际开发过程中，代理类的实现比上述代码要复杂很多，代理模式根据其目的和实现方式不同可分为很多种类，其中常用的几种代理模式简要说明如下：
(1) 远程代理(Remote Proxy)：为一个位于不同的地址空间的对象提供一个本地的代理对象，这个不同的地址空间可以是在同一台主机中，也可是在另一台主机中，远程代理又称为大使(Ambassador)。(WebService ?)
(2) 虚拟代理(Virtual Proxy)：如果需要创建一个资源消耗较大的对象，先创建一个消耗相对较小的对象来表示，真实对象只在需要时才会被真正创建。
(3) 保护代理(Protect Proxy)：控制对一个对象的访问，可以给不同的用户提供不同级别的使用权限。
(4) 缓冲代理(Cache Proxy)：为某一个目标操作的结果提供临时的存储空间，以便多个客户端可以共享这些结果。
(5) 智能引用代理(Smart Reference Proxy)：当一个对象被引用时，提供一些额外的操作，例如将对象被调用的次数记录下来等。
代理模式和装饰模式有部分类似，也是通过对象关联关系实现，而代理模式的代理过程对于客户端透明
避免请求发送者与接收者耦合在一起，让多个对象都有可能接收请求，将这些对象连接成一条链，并且沿着这条链传递请求，直到有对象处理它为止。职责链模式是一种对象行为型模式
职责链模式和装饰模式的区别？两者在代码实现上很相似，职责链模式强调的是一种链式的处理流程，对请求的传递；装饰模式强调的是对原有功能的拓展
- 纯职责链模式要求请求要么流转到下个处理者，要么将请求全部处理完，且请求必须被处理
- 不纯职责链模式则没有这些约束，处理者可以只处理部分，然后传递，请求也不是必须被处理
将一个请求封装为一个对象，从而让我们可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。命令模式是一种对象行为型模式，其别名为动作(Action)模式或事务(Transaction)模式。
命令模式使用了抽象命令类将请求者和接收者解耦，用于接收者种类不同，无法抽象的情况。本该将接收者放请求者类中的，因为接收者无法抽象，所以在更换接收者时需要修改代码，导致了违反了开闭原则。抽象命令类的不同实现类对应了不同的接收者，接收者作为成员变量在命令实现类中，使用对象关联关系将接收者间接抽象成统一的命令类。这样，用抽象命令类包装接收者类，将抽象命令类放请求者类中，在需要更换接收者时，只需要更换相应的命令实现类即可
命令的批处理，增加命令批处理类，将命令添加到一个集合中，提供 add() 、 remove() 和 excute() 方法。客户端将命令添加到队列中，调用 excute() 方法循环或并发执行命令。 (消息队列？)
首先确定请求者和接收者，抽闲命令类（或接口），一般有 execute() 方法，参数根据需要传入。在命令实现类中关联具体的接收者，接收者类型确定时也可以在抽象类中定义，然后在请求者中关联命令类，触发时调用 execute() 方法。编码完成后，确保客户端能在不修改代码的情况下修改请求者的具体命令类，增加新的接收者时，只需添加新的命令实现类
定义一个语言的文法，并且建立一个解释器来解释该语言中的句子，这里的“语言”是指使用规定格式和语法的代码。解释器模式是一种类行为型模式
用于自定义某种语法，可以更灵活轻便的表达。如，正则表达式、CRON表达式等。文法规则？
expression ::= value | operation operation ::= expression '+' expression | expression '-' expression value ::= an integer //一个整数值
提供一种方法来访问聚合对象，而不用暴露这个对象的内部表示，其别名为游标(Cursor)。迭代器模式是一种对象行为型模式。
将聚合对象的存储和访问分离，提供统一的聚合对象访问方式。JDK Collection iterator() 方法
用一个中介对象（中介者）来封装一系列的对象交互，中 介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。中介者模式又称为调停者模式，它是一种对象行为型模式。
中介者模式用于很多对象间存在错综复杂的关系的情况，通过引入中介者与不同的对象交互，而不是对象直接交互，使不同的对象更加方便扩展。中介者模式使对象的网状关系，变成了以中介者为核心的星型放射状。
在每个对象中都需要关联一个中介者，在对象想要和其它对象交互时，调用中介者的方法即可，中介者中维护所有对象的引用，实现不同的对象间的交互逻辑（根据对象调用中介者时传进来的参数）
在不破坏封装的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，这样可以在以后将对象恢复到原先保存的状态。它是一种对象行为型模式，其别名为Token
在操作过程中记录对象状态，提供 undo() 方法撤回到上一步的状态，提供 redo() 方法反撤回。
定义对象之间的一种一对多依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，其相关依赖对象皆得到通知并被自动更新。观察者模式的别名包括发布-订阅（Publish/Subscribe）模式、模型-视图（Model/View）模式、源-监听器（Source/Listener）模式或从属者（Dependents）模式。观察者模式是一种对象行为型模式。
一个对象通知一组对象，触发一组对象不同的动作。将观察者和被观察者都进行抽象，在抽象被观察者类中存观察者的 List，同时声明或实现通知方法（ notify() ），在通知方法中循环观察者 List ，调用观察者的动作方法（ update() ）