一.责任链模式（解耦发送者与接受者）

1.模式动机：链上的每一个对象都是请求处理者，职责链模式可以将请求的处理者组织成一条链，并使请求沿着链传递，由链上的处理者对请求进行相应的处理，客户端无须关心请求的处理细节以及请求的传递，只需将请求发送到链上即可，将请求的发送者和请求的处理者解耦。

2.模式结构：

Handler:抽象处理者

ConcreteHandler:具体处理者

Client:客户类

3.模式分析

在职责链模式里，很多对象由每一个对象对其下家的引用而连接起来形成一条链。

请求在这条链上传递，直到链上的某一个对象处理此请求为止。

发出这个请求的客户端并不知道链上的哪一个对象最终处理这个请求，这使得系统可以在不影响客户端的情况下动态地重新组织链和分配责任。

4.

在一个纯的职责链模式里面，一个请求必须被某一个处理者对象所接收；在一个不纯的职责链模式里面，一个请求可以最终不被任何接收端对象所接收。

5.职责链模式的主要优点在于可以降低系统的耦合度，简化对象的相互连接，同时增强给对象指派职责的灵活性，增加新的请求处理类也很方便；其主要缺点在于不能保证请求一定被接收，且对于比较长的职责链，请求的处理可能涉及到多个处理对象，系统性能将受到一定影响，而且在进行代码调试时不太方便。

6.应用：java AWT事件模型事件浮升机制 异常处理机制

二 .命令模式（动作模式，事务模式）

1.模式动机：在软件设计中，我们经常需要向某些对象发送请求，但是并不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是哪个，我们只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可，此时，可以使用命令模式来进行设计，使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合，让对象之间的调用关系更加灵活。命令模式可以对发送者和接收者完全解耦，发送者与接收者之间没有直接引用关系，发送请求的对象只需要知道如何发送请求，而不必知道如何完成请求。这就是命令模式的模式动机。

2.模式定义：将一个请求封装为一个对象，从而使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，以及支持可撤销操作

3.模式结构

抽象命令类

具体命令类

调用者

接受者

客户类

4.模式分析：

命令模式的本质是对命令进行封装，将发出命令的责任和执行命令的责任分割开。

每一个命令都是一个操作：请求的一方发出请求，要求执行一个操作；接收的一方收到请求，并执行操作。

命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来，使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口，更不必知道请求是怎么被接收，以及操作是否被执行、何时被执行，以及是怎么被执行的。

5.模式顺序图

6.应用：java使用命令模式实现AWT／Swing Gui的委派事件任务 UNIX平台下的Shell编程

7.命令模式的主要优点在于降低系统的耦合度，增加新的命令很方便，而且可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令，并方便地实现对请求的撤销和恢复；其主要缺点在于可能会导致某些系统有过多的具体命令类。

三.解释器模式

1.模式动机：解释器模式描述了如何构成一个简单的语言解释器，主要应用在使用面向对象语言开发的编译器中。

2.模式定义：定义语言的文法，并且建立一个解释器来解释该语言中的句子，这里的“语言”意思是使用规定格式和语法的代码，它是一种类行为型模式。

3.模式结构

AbstractExpression:抽象表达式

TerminalExpression:终结符表达式

NonterminalExpression:非终结符表达式

Context:环境类

Client:客户类

4.文法规则：

expression ::= value | symbol

symbol ::= expression '+' expression | expression '-' expression

value ::= an integer //一个整数值

在文法规则定义中可以使用一些符号来表示不同的含义，如使用“|”表示或，使用“{”和“}”表示组合，使用“*”表示出现0次或多次等，其中使用频率最高的符号是表示或关系的“|” 

抽象语法树：除了使用文法规则来定义一个语言，在解释器模式中还可以通过一种称之为抽象语法树(Abstract Syntax Tree, AST)的图形方式来直观地表示语言的构成，每一棵抽象语法树对应一个语言实例

5.模式应用：在面向对象语言实现的编译器中：smalltalk

eclipse ast 开发简单的编译器

6.解释器模式的主要优点包括易于改变和扩展文法，易于实现文法并增加了新的解释表达式的方式；其主要缺点是对于复杂文法难以维护，执行效率较低且应用场景很有限。

四.迭代器模式

1.模式动机：

一个聚合对象，如一个列表(List)或者一个集合(Set)，应该提供一种方法来让别人可以访问它的元素，而又不需要暴露它的内部结构。

针对不同的需要，可能还要以不同的方式遍历整个聚合对象，但是我们并不希望在聚合对象的抽象层接口中充斥着各种不同遍历的操作。

2.模式定义：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

3.模式结构

聚合是一个管理和组织数据对象的数据结构。

聚合对象主要拥有两个职责：一是存储内部数据；二是遍历内部数据。

4.应用：java聚合框架Collections

5.迭代器模式适用情况包括：访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示；需要为聚合对象提供多种遍历方式；为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。

五.中介者模式（调停模式）

1.对于一个模块，可能由很多对象构成，而且这些对象之间可能存在相互的引用，为了减少对象两两之间复杂的引用关系，使之成为一个松耦合的系统，我们需要使用中介者模式，这就是中介者模式的模式动机

2.模式定义：用一个中介对象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。

3.

4.中介者的作用：中转作用和协调作用

5.模式应用：在模式驱动：GUI交互

MVC控制器是一个中介者

6

中介者模式用一个中介对象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。

中介者模式包含四个角色：抽象中介者用于定义一个接口，该接口用于与各同事对象之间的通信；具体中介者是抽象中介者的子类，通过协调各个同事对象来实现协作行为，了解并维护它的各个同事对象的引用；抽象同事类定义各同事的公有方法；具体同事类是抽象同事类的子类，每一个同事对象都引用一个中介者对象；每一个同事对象在需要和其他同事对象通信时，先与中介者通信，通过中介者来间接完成与其他同事类的通信；在具体同事类中实现了在抽象同事类中定义的方法。

六.备忘录模式（Token）

1.模式动机：备忘录模式是一种给我们的软件提供后悔药的机制，通过它可以使系统恢复到某一特定的历史状态。

2.模式定义：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。

3.

4.备忘录模式的主要优点在于它提供了一种状态恢复的实现机制，使得用户可以方便地回到一个特定的历史步骤，还简化了原发器对象，备忘录只保存原发器的状态，采用堆栈来存储备忘录对象可以实现多次撤消操作，可以通过在负责人中定义集合对象来存储多个备忘录；备忘录模式的主要缺点在于资源消耗过大，因为每一个历史状态的保存都需要一个备忘录对象。

七.观察者模式

1.模式动机：建立一种对象与对象之间的依赖关系，一个对象发生改变时将自动通知其他对象，其他对象将相应做出反应。在此，发生改变的对象称为观察目标，而被通知的对象称为观察者，一个观察目标可以对应多个观察者，而且这些观察者之间没有相互联系，可以根据需要增加和删除观察者，使得系统更易于扩展，这就是观察者模式的模式动机。

2.模式定义：定义对象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。观察者模式又叫做发布-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。

3.模式结构

4.模式顺序

5.应用：自定义登陆控件 委派事件模型

java事件处理三要是：事件源对象，事件监听对象，事件对象 SAX2（xml）以及Servlet技术的事件处理机制 MVC

6.观察者模式的主要优点在于可以实现表示层和数据逻辑层的分离，并在观察目标和观察者之间建立一个抽象的耦合，支持广播通信；其主要缺点在于如果一个观察目标对象有很多直接和间接的观察者的话，将所有的观察者都通知到会花费很多时间，而且如果在观察者和观察目标之间有循环依赖的话，观察目标会触发它们之间进行循环调用，可能导致系统崩溃。

八.状态模式

1.模式动机：一个对象的行为取决于一个或多个动态变化的属性，这样的属性叫做状态，这样的对象叫做有状态的(stateful)对象，这样的对象状态是从事先定义好的一系列值中取出的。当一个这样的对象与外部事件产生互动时，其内部状态就会改变，从而使得系统的行为也随之发生变化。

2.模式定义：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。其别名为状态对象(Objects for States)，状态模式是一种对象行为型模式。

3.

4.环境类实际上就是拥有状态的对象，环境类有时候可以充当状态管理器(State Manager)的角色，可以在环境类中对状态进行切换操作。

5.应用：论坛用户等级 状态模式在工作流或游戏中得到广泛应用 RPC角色扮演游戏

5.状态模式的主要优点在于封装了转换规则，并枚举可能的状态，它将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，并且可以方便地增加新的状态，只需要改变对象状态即可改变对象的行为，还可以让多个环境对象共享一个状态对象，从而减少系统中对象的个数；其缺点在于使用状态模式会增加系统类和对象的个数，且状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱，对于可以切换状态的状态模式不满足“开闭原则”的要求。

九.策略模式

1.模式动机：完成一项任务，往往可以有多种不同的方式，每一种方式称为一个策略，我们可以根据环境或者条件的不同选择不同的策略来完成该项任务。

2.模式定义：定义一系列算法，将每一个算法封装起来，并让它们可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化，也称为政策模式(Policy)。策略模式是一种对象行为型模式

3.策略模式的优点

策略模式提供了对“开闭原则”的完美支持，用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为，也可以灵活地增加新的算法或行为。

策略模式提供了管理相关的算法族的办法。

策略模式提供了可以替换继承关系的办法。

使用策略模式可以避免使用多重条件转移语句。

策略模式的缺点

客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类。

策略模式将造成产生很多策略类，可以通过使用享元模式在一定程度上减少对象的数量。

4.应用：容器管理布局 同步订单或者异步订单

5.

6.策略模式与状态模式

可以通过环境类状态的个数来决定是使用策略模式还是状态模式。

策略模式的环境类自己选择一个具体策略类，具体策略类无须关心环境类；而状态模式的环境类由于外在因素需要放进一个具体状态中，以便通过其方法实现状态的切换，因此环境类和状态类之间存在一种双向的关联关系。

使用策略模式时，客户端需要知道所选的具体策略是哪一个，而使用状态模式时，客户端无须关心具体状态，环境类的状态会根据用户的操作自动转换。

如果系统中某个类的对象存在多种状态，不同状态下行为有差异，而且这些状态之间可以发生转换时使用状态模式；如果系统中某个类的某一行为存在多种实现方式，而且这些实现方式可以互换时使用策略模式。

十.模版方法模式

1.模式动机：模板方法模式是基于继承的代码复用基本技术，模板方法模式的结构和用法也是面向对象设计的核心之一。在模板方法模式中，可以将相同的代码放在父类中，而将不同的方法实现放在不同的子类中

2.模式定义：定义一个操作中算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中，模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。模板方法是一种类行为型模式

3.模式结构

4.应用

框架设计：以确保父类控制处理流程的逻辑顺序

JUnit中testcast

5.好莱坞原则：

在模板方法模式中，子类不显式调用父类的方法，而是通过覆盖父类的方法来实现某些具体的业务逻辑，父类控制对子类的调用，这种机制被称为好莱坞原则(Hollywood Principle)，好莱坞原则的定义为：“不要给我们打电话，我们会给你打电话(Don‘t call us, we’ll call you)”。

在模板方法模式中，好莱坞原则体现在：子类不需要调用父类，而通过父类来调用子类，将某些步骤的实现写在子类中，由父类来控制整个过程。

6.钩子方法(Hook Method)：“挂钩”方法和空方法

7.模板方法模式的优点在于在子类定义详细的处理算法时不会改变算法的结构，实现了代码的复用，通过对子类的扩展可以增加新的行为，符合“开闭原则”；其缺点在于需要为每个不同的实现都定义一个子类，这会导致类的个数增加，系统更加庞大，设计也更加抽象

十一.访问者模式

1.模式动机：封装一些施加于某种数据结构元素之上的操作，一旦这些操作需要修改的话，接受这个操作的数据结构可以保持不变。为不同类型的元素提供多种访问操作方式，且可以在不修改原有系统的情况下增加新的操作方式

2.模式定义：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它使我们可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。访问者模式是一种对象行为型模式。相同的访问者可以以不同的方式访问不同的元素，相同的元素可以接受不同访问者以不同访问方式访问。在访问者模式中，增加新的访问者无须修改原有系统，系统具有较好的可扩展性。

3.

4.应用：

访问者模式 xmi中的DOM4J

5.增加新的操作容易

   增加新的元素难，破坏封装

6.与其他模式联用

由于访问者模式需要对对象结构进行操作，而对象结构本身是一个元素对象的集合，因此访问者模式经常需要与迭代器模式联用，在对象结构中使用迭代器来遍历元素对象。

在访问者模式中，元素对象可能存在容器对象和叶子对象，因此可以结合组合模式来进行设计。

7.倾斜的“开闭原则” ：访问者模式以一种倾斜的方式支持“开闭原则”，增加新的访问者方便，但是增加新的元素很困难。

8.访问者模式的主要优点在于使得增加新的访问操作变得很容易，将有关元素对象的访问行为集中到一个访问者对象中，而不是分散到一个个的元素类中，还可以跨过类的等级结构访问属于不同的等级结构的元素类，让用户能够在不修改现有类层次结构的情况下，定义该类层次结构的操作；其主要缺点在于增加新的元素类很困难，而且在一定程度上破坏系统的封装性。