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前言

本篇文章主要讲23种设计模式中的7种结构型设计模式，包括适配器模式，装饰者模式，代理模式，外观模式，桥接模式，组合模式，享元模式。

适配器模式

适配器模式是将一个类的方法接口转换成客户端期望的接口表示。我们可以约定，把客户端期望的接口叫做目标Targetable，被转换的类叫source。适配器模式可以分为：类的适配器模式，对象的适配器，接口的适配器。

类的适配器模式

已有的被转换的类：

public class SourceClass {

    public void method1() {
        System.out.print("Hi, I am a method in sourceClass");
    }

}

期望的目标：

public interface Targetable {
    void method1();
    void method2();
}

实现目标，进行适配

public class AdapterClass extends SourceClass implements Targetable {

    @Override
    public void method2() {
        System.out.print("Hi All, I am a method in adapterClass");
    }
}

这样子就将SourceClass按照意愿Targetable适配转换成了AdapterClass，AdapterClass具有了SourceClass的所有的功能，同时也达到了扩展SourceClass。由于类的适配器模式是通过继承实现的，它具有了继承的优缺点。关于缺点，比如通过AdapterClass对象可以调用属于SourceClass而在Targetable接口中没有的方法。

对象的适配器模式

对象的适配器模式，就是将原来类的对象转换为目标接口的对象。对象适配器模式没有继承被转换类，而是持有被转换类的对象。这可以避免继承被带来的副作用。

public class AdapterObjectClass implements Targetable{

    private SourceClass mSourceClass;

    public AdapterObjectClass(SourceClass mSourceClass) {
        this.mSourceClass = mSourceClass;
    }

    @Override
    public void method2() {
        System.out.print("hi all, i am a method in AdapterObjectClass");
    }

    @Override
    public void method1() {
        mSourceClass.method1();
    }
}

接口的适配器模式

当一个接口有很多的抽象方法时，当我们写这个接口的实现类，必须实现该接口的全部方法。而有时候接口中并不是所有的抽象方法都是我们必须的，而我们只需要实现其中的某一些方法。为了解决这个问题，我们可以使用接口的适配器模式，引入一个抽象类，这个抽象类提供了接口所有抽象方法的空实现。我们可以继承这个抽象类，并只重写我们需要的方法即可。

比如，在上面我们只要Targetable的method2方法。

public abstract class AdapterInterfaceClass implements Targetable{

    @Override
    public void method1() {

    }

    @Override
    public void method2() {

    }
}

public class AdapterWraper extends AdapterInterfaceClass {

    @Override
    public void method1() {
        System.out.print("hi all, I am a method in AdapterWraper class");
    }
}

装饰者模式

装饰者模式的核心思想是，装饰者和被装饰者实现同一个接口，将被装饰者注入装饰者中，可以在装饰者中扩展被装饰者。

public interface Person {
    void eat();
}

被装饰者：

public class Man implements Person {

    @Override
    public void eat() {
        System.out.print("There is a man who is eating");
    }
}

装饰者：

public class ManDecorator implements Person {

    private Person mPerson;

    public ManDecorator(Person person) {
        mPerson = person;
    }

    @Override
    public void eat() {
        mPerson.eat();
        drinkWater();
        System.out.print("I finish my lunch");
    }

    private void drinkWater() {
        System.out.print("Man is drinking water");
    }
}

使用：

Man man = new Man();
ManDecorator manDecorator = new ManDecorator(man);
manDecorator.eat();

输出的结果：

There is a man who is eating
Man is drinking water
I finish my lunch

代理模式

注意区别代理模式和动态代理。

生活中代理的例子。比如如果你要租房子，你可能不知道该地区的房子信息，这时你可以找一个熟悉的人来帮忙，这个帮你的人就是代理；又比如，打官司时，我们可能并不精通法律知识，这时我们可以找一个代理律师来帮我们。等等。。对于，代理的工作可以抽象为一个接口。

public interface WorkInterface {
    void rentHouse();
}

一个房东：

public class LandLady implements WorkInterface {

    @Override
    public void rentHouse() {
        System.out.print("您好！我是房东。我这里有房子出租！");
    }
}

代理房东的代理类：

public class Proxy implements WorkInterface {

    private LandLady mLandLady;

    public Proxy() {
        mLandLady = new LandLady();
    }

    @Override
    public void rentHouse() {
        mLandLady.rentHouse();
    }
}

租客去找代理租房子：

WorkInterface proxy = new Proxy();
proxy.rentHouse();

外观模式

在医院里的前台接待员就是一个外观模式的体现。由于病人来到医院可能对医院内部和流程并不熟悉，那么可以由熟悉这些的接待员来帮病人来完成这些事情。

部门1

public class ModuleA {

    //提供给外部调用的方法
    public void a1() {}

    //内部完成工作的实现
    private void a2() {}
    private void a3() {}
}

部门2

public class ModuleB {

    //提供给外部调用的方法
    public void b1() {}

    //内部完成工作的实现
    private void b2() {}
    private void b3() {}
}

部门3

public class ModuleC {

    //提供给外部调用的方法
    public void c1() {}

    //内部完成工作的实现
    private void c2() {}
    private void c3() {}
}

外观类:

public class ModuleFacade {

    private ModuleA mModuleA = new ModuleA();
    private ModuleB mMBModuleB = new ModuleB();
    private ModuleC mMCModuleC = new ModuleC();

    public void a1() {
        mModuleA.a1();
    }

    public void b1() {
        mMBModuleB.b1();
    }

    public void c1() {
        mMCModuleC.c1();
    }

}

当我们需要ModuleA，ModuleB， ModuleC的功能时，我们并不直接和他们打交道，也不需要了解部门的功能是如何实现的，而我们只需要去找外观类沟通即可。

外观模式的关键点是整合。

桥接模式

桥接模式，提供一个解耦或者连接抽象化和实现化的一个桥梁，使得二者可以独立变化。

一个接口作为桥，一个抽象类持有桥。桥和抽象类两者可以独立变化。

桥：

public interface Qiao {
    void toArea();
}

抽象类：

public abstract class FromArea {
    public Qiao qiao;
    abstract public void fromArea();
}

QiaoC.java

public class QiaoC implements Qiao {

    @Override
    public void toArea() {
        System.out.print("I want to go Area C");
    }
}

QiaoD.java

public class QiaoD implements Qiao {

    @Override
    public void toArea() {
        System.out.print("I want to go Area D");
    }
}

FromAreaA.java

public class FromAreaA extends FromArea {

    @Override
    public void fromArea() {
        System.out.print("I come from area A");
    }
}

FromAreaB.java

public class FromAreaB extends FromArea {

    @Override
    public void fromArea() {
        System.out.print("I come from area B");
    }
}

使用：

FromAreaA fromAreaA = new FromAreaA();
QiaoC qiaoC = new QiaoC();
fromAreaA.qiao = qiaoC;

fromAreaA.fromArea();
fromAreaA.qiao.toArea();

QiaoD qiaoD = new QiaoD();
fromAreaA.qiao = qiaoD;

fromAreaA.fromArea();
fromAreaA.qiao.toArea();

从上面可以看出，Qiao和FromArea两者是独立变化的，它们的抽象和实现是分离的。

如果有更多的Qiao和FromArea的实现，只要扩展它们即可。

组合模式

组合模式，又叫“整体-部分设计模式”。它一般用于实现树形结构。

节点

public class TreeNode {

    private String name;
    private TreeNode parent;
    private Vector<TreeNode> children = new Vector<>();

    public TreeNode(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setParent(TreeNode parent) {
        this.parent = parent;
    }

    public TreeNode getParent() {
        return parent;
    }

    public void addChild(TreeNode child) {
        children.add(child);
    }

    public boolean removeChild(TreeNode child) {
        return children.remove(child);
    }

    public Enumeration<TreeNode> getChildren() {
        return children.elements();
    }

}

整体，建立一棵树：

public class Tree {
    TreeNode root = null;

    public Tree(String name) {
        root = new TreeNode(name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Tree tree = new Tree("A");
        TreeNode nodeB = new TreeNode("B");
        TreeNode nodeC = new TreeNode("C");

        nodeB.addChild(nodeC);
        tree.root.addChild(nodeB);
        System.out.println("build the tree finished!");
    }
}

享元模式

享元模式主要是实现对象的共享。联想数据库的连接池。

public class ConnectionPool {  
      
    private Vector<Connection> pool;  
      
    /*公有属性*/  
    private String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";  
    private String username = "root";  
    private String password = "root";  
    private String driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver";  
  
    private int poolSize = 100;  
    private static ConnectionPool instance = null;  
    Connection conn = null;  
  
    /*构造方法，做一些初始化工作*/  
    private ConnectionPool() {  
        pool = new Vector<Connection>(poolSize);  
  
        for (int i = 0; i < poolSize; i++) {  
            try {  
                Class.forName(driverClassName);  
                conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);  
                pool.add(conn);  
            } catch (ClassNotFoundException e) {  
                e.printStackTrace();  
            } catch (SQLException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }  
  
    /* 返回连接到连接池 */  
    public synchronized void release() {  
        pool.add(conn);  
    }  
  
    /* 返回连接池中的一个数据库连接 */  
    public synchronized Connection getConnection() {  
        if (pool.size() > 0) {  
            Connection conn = pool.get(0);  
            pool.remove(conn);  
            return conn;  
        } else {  
            return null;  
        }  
    }  
}