设计模式之行为型3

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代器模式、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。

1. 迭代器模式

迭代器模式(Iterator),提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。核心：为遍历不同的聚集结构提供如开始、下一个、是否结束、当前哪一项等统一的接口。

迭代模式结构图

迭代器实现

Iterator迭代器抽象类

abstract class Iterator{
    //用于定义得到开始对象、下一个对象、判断是否到结尾、当前对象等抽象方法，
    //统一接口
    public abstract Object first();
    public abstract Onject next();
    public abstract boolean isDone();
    public abstract Onject currentItem()
}

Aggregate聚集抽象类

abstract class Aggregate{
    //创建迭代器
    public abstract Iterator createIterator();
}

ConcreteIterator具体迭代类，继承Iterator

class ConcreteIterator extends Iterator{
    //定义具体聚集对象
    private ConcreteAggregate aggregate;
    private int current = 0;
    
    //初始化时将具体的聚集对象传入
    public ConcreteIterator(ConcreteAggregate aggregate){
        this.aggregate = aggregate;
    }
    
    //得到聚集的第一个对象
   @override
    public Object first(){
        return aggregate[0];
    }
    //得到聚集的下一个对象
    @override
    public Object next(){
        Object ret = null;
        current++;
        if(current < aggregate.count()){
            ret = aggregate[current];
        }
        return ret;
    }
    
    //判断当前是否遍历到结尾
    @override
    public boolean isDone(){
        return current >= aggregate.count ? true:false;
    }
    
    //返回当前的聚集对象
    @override
    public Object currentItem(){
        return aggregate[current];
    }
}

ConcreteAggregate 具体聚集类，继承Aggregate

class ConcreteAggregate extend Aggregate{
    private List<Object> items = new ArrayList<>();
    private int index;
    @override
    public Iterator createIterator(){
        return new ConcreteIterator(this);
    }
    
    //返回聚集个数
    public int count(){
        return item.size();
    }
    
    //声明一个索引
    public void setIndex(int index){
        this.index = index;
    }
    public int getIndex(){
        return index;
    }
}

客户端代码

static void main(String[] args){
    ConcreteAggregate a = new ConcreteAggregate();
    a[0] = "大鸟";
    a[1] = "小菜";
    a[2] = "老外";
    a[3] = "小偷";
    
    Iterator i = new ConcreteIterator(a);
    Object item = i.first();
    while(!i.isDone){
        System.out.println("请买票"+i.currentItem());
        i.next();
    }
}

迭代器模式应用实例

编写一个程序展示一个学校的院系结构

类图

department系类

//ϵ
public class Department {
 
	private String name;
	private String desc;
	public Department(String name, String desc) {
		super();
		this.name = name;
		this.desc = desc;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public String getDesc() {
		return desc;
	}
	public void setDesc(String desc) {
		this.desc = desc;
	}
}

ComputerCollegeIterator,计算机学院迭代器类

import java.util.Iterator;
 
 
public class ComputerCollegeIterator implements Iterator {
 
	//这里我们需要Department 是以怎样的方式存放=>数组
	Department[] departments;
	int position = 0; //遍历的位置
	
	public ComputerCollegeIterator(Department[] departments) {
		this.departments = departments;
	}
 
	//判断是否还有下一个元素
	@Override
	public boolean hasNext() {
		// TODO Auto-generated method stub
		if(position >= departments.length || departments[position] == null) {
			return false;
		}else {
		
			return true;
		}
	}
 
	@Override
	public Object next() {
		// TODO Auto-generated method stub
		Department department = departments[position];
		position += 1;
		return department;
	}
	
	//删除的方法，默认空实现
	public void remove() {
		
	}
}

InfoColleageIterator

import java.util.Iterator;
import java.util.List;
 
public class InfoColleageIterator implements Iterator {
 
	
	List<Department> departmentList; // 信息工程学院是以List方式存放系
	int index = -1;//索引
	
 
	public InfoColleageIterator(List<Department> departmentList) {
		this.departmentList = departmentList;
	}
 
	//判断list中还有没有下一个元素
	@Override
	public boolean hasNext() {
		// TODO Auto-generated method stub
		if(index >= departmentList.size() - 1) {
			return false;
		} else {
			index += 1;
			return true;
		}
	}
 
	@Override
	public Object next() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return departmentList.get(index);
	}
	
	//空实现remove
	public void remove() {
		
	} 
}

College学校接口

import java.util.Iterator;
 
public interface College {
	
	public String getName();
	
	//增加系的方法
	public void addDepartment(String name, String desc);
	
	//返回一个迭代器,遍历
	public Iterator  createIterator();
}

ComputerCollege类实现College接口

import java.util.Iterator;
 
public class ComputerCollege implements College {
 
	Department[] departments;
	int numOfDepartment = 0 ;// 保存当前数组的对象个数
	
	
	public ComputerCollege() {
		departments = new Department[5];
		addDepartment("Java专业", " Java专业 ");
		addDepartment("PHP专业", " PHP专业 ");
		addDepartment("大数据专业", " 大数据专业 ");
		
	}
	
	
	@Override
	public String getName() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return "计算机学院";
	}
 
	@Override
	public void addDepartment(String name, String desc) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Department department = new Department(name, desc);
		departments[numOfDepartment] = department;
		numOfDepartment += 1;
	}
 
	@Override
	public Iterator createIterator() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new ComputerCollegeIterator(departments);
	}
 
}

InfoCollege实现College接口

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
 
public class InfoCollege implements College {
 
	List<Department> departmentList;
	
	
	public InfoCollege() {
		departmentList = new ArrayList<Department>();
		addDepartment("信息安全专业", " 信息安全专业 ");
		addDepartment("网络安全专业", " 网络安全专业 ");
		addDepartment("服务器安全专业", " 服务器安全专业 ");
	}
	
	@Override
	public String getName() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return "信息工程学院";
	}
 
	@Override
	public void addDepartment(String name, String desc) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Department department = new Department(name, desc);
		departmentList.add(department);
	}
 
	@Override
	public Iterator createIterator() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new InfoColleageIterator(departmentList);
	}
}

输出

import java.util.Iterator;
import java.util.List;
 
public class OutPutImpl {
	
	//学院集合
	List<College> collegeList;
 
	public OutPutImpl(List<College> collegeList) {
		
		this.collegeList = collegeList;
	}
	//遍历所有学院,然后调用printDepartment 输出各个学院的系
	public void printCollege() {
		
		//从collegeList 取出所有学院, Java 中的 List 已经实现Iterator
		Iterator<College> iterator = collegeList.iterator();
		
		while(iterator.hasNext()) {
			//取出一个学院
			College college = iterator.next();
			System.out.println("=== "+college.getName() +"=====" );
			printDepartment(college.createIterator()); //得到对应迭代器
		}
	}
		
	//输出学院输出系
	public void printDepartment(Iterator iterator) {
		while(iterator.hasNext()) {
			Department d = (Department)iterator.next();
			System.out.println(d.getName());
		}
	}	
}

客户端

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
public class Client {
 
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//创建学院
		List<College> collegeList = new ArrayList<College>();
		
		ComputerCollege computerCollege = new ComputerCollege();
		InfoCollege infoCollege = new InfoCollege();
		
		collegeList.add(computerCollege);
		//collegeList.add(infoCollege);
		
		OutPutImpl outPutImpl = new OutPutImpl(collegeList);
		outPutImpl.printCollege();
	}

}

小结

优点：
1. 提供统一的方法遍历对象，客户不用再考虑聚合的类型，使用一种方法就可以遍历对象了。
2. 隐藏了聚合的内部结构
3. 符合单一职责原则
缺点：

每个聚合对象都要一个迭代器，会生成多个迭代器，不好管理类。

2. 命令模式

命令模式(Command),将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

命令模式结构图

代码实现

Command类，用来声明执行操作的接口

abstract class Command{
    protected Receiver receiver;
    
    public Command(Receiver receiver){
        this.receiver = receiver;
    }
    
    public abstract void execute();
}

ConcreteCommand类，将一个接收者对象绑定于一个动作，调用接收者相应的操作，以实现Execute。

class ConcreteCommand extends Command{
    public ConcreteCommand(Receiver receiver) :super(receiver){}
    
    @override
    public void excute(){
        receiver.action();
    }
}

Invoker类，要求该命令执行这个请求

class Invoker{
    private Command command;
    
    public void setCommand(Command command){
        this.command = command;
    }
    
    public void executeCommand(){
        command.execute();
    }
}

Receiver类，知道如何实施与执行一个与请求相关的操作，任何类都可能作为一个接收者。
```
class Receiver{
    public void action(){
        System.out.println("执行请求！");
    }
}
```

客户端

static void main(String[] args){
    Receiver r = new Receiver();
    Command c = new ConcreteCommand(r);
    Invoker i = new Invoker();
    
    i.setCommand(c);
    i.ExecuteCommand();
}

小结

命令模式的实现需要三部分：命令部分，通知部分，执行部分。

命令部分对应不同的请求，执行部分对应不同的命令，通知部分对命令进行收集，排队，撤销，通知执行。

命令模式是为了解决请求与执行部分的紧耦合，这不方便对请求做记录，排队，操作。

命令模式的优点：1. 它能比较容易地设计一个命令队列；2. 在需要的情况下，可以较容易地将命令计入日志；3.允许接收请求的一方决定是否否决请求。

3. 责任链模式

责任链模式(Chain of Responsibility):使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这个对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。

责任链模式结构图

代码实现

Handler类，定义一个处理请示的接口

abstract class Handler{
    protected Handler successor;
    
    //设置继任者
    public void setSuccessor(Hander successor){
        this.successor = successor;
    }
    //处理请求的抽象方法
    public abstract void handleRequest(int request);
}

ConcreteHandler类，具体处理类，处理它所负责的请求，可以访问它的后继者。

//ConcreteHandler1,当请求数在0到10之间则有权处理，否则转移到下一位
class ConcreteHandler1 extends Handler{
    @override 
    public void handleRequest(int request){
        if(request >= 0 && request < 10){
            System.out.println("处理请求"+request);
        }else if(successor != null){
            successor.handleRequest(request);
        }
    }
}

//ConcreteHandler2,当请求数在10到20之间则有权处理，否则转移到下一位
class ConcreteHandler2 extends Handler{
    @override 
    public void handleRequest(int request){
        if(request >= 10 && request < 20){
            System.out.println("处理请求"+request);
        }else if(successor != null){
            successor.handleRequest(request);
        }
    }
}

//ConcreteHandler1,当请求数在0到10之间则有权处理，否则转移到下一位
class ConcreteHandler3 extends Handler{
    @override 
    public void handleRequest(int request){
        if(request >= 20 && request < 30){
            System.out.println("处理请求"+request);
        }else if(successor != null){
            successor.handleRequest(request);
        }
    }
}

客户端代码

static void main(String[] args){
    
    Handler h1 = new ConcreteHandler1();
    Handler h2 = new ConcreteHandler2();
    Handler h3 = new ConcreteHandler3();
    h1.setSuccessor(h2);
    h2.setSuccessor(h3);
    
    int[] requests = new int[]{2,5,3,4,7,14,25,4};
    for(int r : requests){
        h1.handleRequest(r);
    }
}

小结

责任链模式使得当前执行者只需要知道它后继执行者即可。这种模式可避免大量的if-else判断，降低耦合，便于增删。

但注意，若链中的各个执行者都不符合处理请求的条件，请求在链的末端一定要得到合适的处理。

posted on 2022-07-30 11:55 小迟在努力阅读(35) 评论(0) 收藏举报

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