结构型模式概述
结构模式(Structural Pattern)描述的是如何组合类和对象已获得更大的结构。类模式和对象模式之间的区别是,类模式描述的是如何使用继承提供更有用的程序接口。而对象模式描述的是通过使用对象组合或将对象包含在其他对象里,将对象组合成更大的结构。
例如,适配器模式(Adapter Pattern)可以使用一个类的接口区配另一个接口,从而是程序设计变得更容易。还会看到其他的结构模式,能将对象组合来实现新功能。例如组合模式(Composite Pattern),正如他的名字一样对象组合,其中每个对象既可以是简单的对象也可以是组合对象。代理模式(Proxy Pattern)通常是一个简单的对象,他代替一个比较复杂的、稍后会被调用的对象,例如,当一个程序运行在一个网络环境中。享元模式(Flyweight Pattern)用于共享对象,其中的每个实例都不包含自己的状态,而将状态储存在外部,当存在大量的对象是而且他们只有几种类型是,对象可以共享节省储存空间。外观模式(Facade Pattern)用一个类表示一个子系统,桥连模式(Bridge Pattern)将对象的接口和它的实现分离,这样就可以独立改变他们。装饰模式 (Decorator Pattern)可以动态的改对象添加职责。
适配器模式(Adapter Pattern)概述
适配器模式可以将一个类的程序设计接口转换成另外一个接口。当我们想让不相关的类在一个程序里工作时,可以用适配器模式。适配器模式的概念比较简单:编写一个具有
所需要的接口类,然后让它和拥有不同接口类进行通信。
有两种方法实现,第一种情况里,读者从一个不一致的类里派生出一个新类,然后添加需要的方法,是新的派生类能匹配所需要的接口。另一种方式是,把原始类包含在新类里,
然后再新类里创建方法去转换调用。这两种方法分别叫做类适配器和对象适配器。
1.适配器模式(类适配器模式)
客户的开发人员定义了一个接口,期望用这个接口来完成整数的求和操作,接口定义如下:
1 public interface Operation{
2 public int add(int a,int b);
3 }
开发人员在了解这个接口的定义后,发现一个第三方类,里面有一个方法能实现他们期望的功能,其代码如下:
1 public class OtherOperation{
2 public int otherAdd(int a,int b){
3 return a + b;
4 }
5 }
以上第三方类OtherOperation的方法public int otherAdd(int a,int b)所提供的功能,完全能符合客户的期望,所以只需要想办法把OtherOperation的otherAdd(int a,int b)和客户的Operation接口联系起来,让这个第三方类来为客户提供他们期望的服务就行了,这样就避免了开发人员再度去研究类似OtherOperation的otherAdd(int a,int b)方法的实现(利用已有的轮子,避免重复发明),这方法之一,就是用适配器模式:
1 public class AdapterOperation extends OtherOperation imple
2 ments Operation{
3 public int add(int a,int b){
4 return otherAdd(a,b);
5 }
6 }
2.适配器模式(对象适配器模式)
我们再来看看另一种情况: 假如客户接口期望的功能不止一个,而是多个:
1 public interface Operation{
2 public int add(int a,int b);
3 public int minus(int a,int b);
4 public int multiplied(int a,int b);
5 }
而能提供这些实现的原可能也不止一个:
1 public class OtherAdd{
2 public int otherAdd(int a,int b){
3 return a + b;
4 }
5 }
6
7 public class OtherMinus{
8 public int minus(int a,int b){
9 return a - b;
10 }
11 }
12
13 public class OtherMultiplied{
14 public int multiplied(int a,int b){
15 return a * b;
16 }
17 }
由于C#是单继承的,所以我们不能通过构建一个适配器,让他来继承所有原以完成我们的期望,这时候怎么办呢?只能用适配器的另一种实现--对象适配器:
1 public class AdapterOperation implements Operation{
2 private OtherAdd add;
3 private OtherMinus minus;
4 private OtherMultiplied multiplied;
5
6 public void setAdd(OtherAdd add){
7 this.add = add;
8 }
9
10 public void setMinus(OtherMinus minus){
11 this.minus = minus;
12 }
13
14 public void setMultiplied(OtherMultiplied multiplied){
15 this.multiplied = multiplied;
16 }
17
18 //适配加法运算
19 public int add(int a,int b){
20 return add.otherAdd(a,b);
21 }
22
23 //适配减法运算
24 public int minus(int a,int b){
25 return minus.minus(a,b);
26 }
27
28 //适配乘法运算
29 public int multiplied(int a,int b){
30 return multiplied.multiplied(a,b);
31 }
32 }
上面代码很明显,适配器并不是通过继承来获取适配类(原)的功能的,而是通过适配类的对象来获取的,这就解决了java不能多继承所带来的不便了。这也是java提倡的编程思想之一,即尽量使用聚合不要使用继承。
还有一种情况是需要使用对象适配器的。我们来看看,我们的客户提供的需求并不是一个明确的接口,而是一个类,并没有定义期望的方法,如下
1 public class A{
2 public int add(int a,int b){
3 return a + b;
4 }
5 }
现在客户要一个新类B,要求能在保留类A功能的情况下增加一个运算减法的功能,并要求B能随时替换掉A但不能对已有系统造成影响。这样我们只能新建一个类B,并让B继承A。
1 public class B extends A{
2 b(){
3 super();
4 }
5
6 public int minus(int a,int b){
7 //待实现的减法运算函数..
8 }
9 }
这时候,我们发现类C已经提供了实现减法的函数,
1 public class C{
2 public int minus(int a,int b){
3 return a - b;
4 }
5 }
为了避免重复去设计该函数,我们决定引入C类,通过适配C类来达到我们的期望,但问题是A和C都是一个具体类,我们无法让B同时继承这个两个类,而B继承A又是必须的,所以我们只能考虑把C给内聚到B内部,对象适配器又得派上用场了。