建造者模式和装饰器模式

建造者模式

以盖房子为例盖房项目需求

需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶
房子有各种各样的，比如普通房，高楼，别墅，各种房子的过程虽然一样，但是要求不要相同的.

1.1 传统方式解决盖房需求

public abstract class AbstractHouse {
	
	//打地基
	public abstract void buildBasic();
	//砌墙
	public abstract void buildWalls();
	//封顶
	public abstract void roofed();
	
	public void build() {
		buildBasic();
		buildWalls();
		roofed();
	}
	
}

public class CommonHouse extends AbstractHouse {

	@Override
	public void buildBasic() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 普通房子打地基 ");
	}

	@Override
	public void buildWalls() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 普通房子砌墙 ");
	}

	@Override
	public void roofed() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 普通房子封顶 ");
	}

}


public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
		commonHouse.build();
	}

}

1.2 传统方式解决盖房需求问题分析

优点是比较好理解，简单易操作。
设计的程序结构，过于简单，没有设计缓存层对象，程序的扩展和维护不好. 也就是说，这种设计方案，把产品(即：房子) 和创建产品的过程(即：建房子流程) 封装在一起，耦合性增强了。
解决方案：将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式.

1.3 建造者模式基本介绍

基本介绍

建造者模式（Builder Pattern）又叫生成器模式，是一种对象构建模式。它可以将复杂对象的建造过程抽象出来（抽象类别），使这个抽象过程的不同实现方法可以构造出不同表现（属性）的对象。
建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们，用户不需要知道内部的具体构建细节。

1.4 建造者模式的四个角色

Product（产品角色）：一个具体的产品对象。
Builder（抽象建造者）：创建一个Product对象的各个部件指定的 接口/抽象类。
ConcreteBuilder（具体建造者）：实现接口，构建和装配各个部件。
Director（指挥者）：构建一个使用Builder接口的对象。它主要是用于创建一个复杂的对象。它主要有两个作用，一是：隔离了客户与对象的生产过程，二是：负责控制产品对象的生产过程。

1.5 建造者模式原理类图

1.6 建造者模式解决盖房需求

需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶。不管是普通房子也好，别墅也好都需要经历这些过程，下面我们使用建造者模式(Builder Pattern)来完成
思路分析图解(类图)

//产品->Product
public class House {
	private String baise;
	private String wall;
	private String roofed;
	public String getBaise() {
		return baise;
	}
	public void setBaise(String baise) {
		this.baise = baise;
	}
	public String getWall() {
		return wall;
	}
	public void setWall(String wall) {
		this.wall = wall;
	}
	public String getRoofed() {
		return roofed;
	}
	public void setRoofed(String roofed) {
		this.roofed = roofed;
	}
	
}


// 抽象的建造者
public abstract class HouseBuilder {

	protected House house = new House();
	
	//将建造的流程写好, 抽象的方法
	public abstract void buildBasic();
	public abstract void buildWalls();
	public abstract void roofed();
	
	//建造房子好， 将产品(房子) 返回
	public House buildHouse() {
		return house;
	}
	
}


public class CommonHouse extends HouseBuilder {

	@Override
	public void buildBasic() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 普通房子打地基5米 ");
	}

	@Override
	public void buildWalls() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 普通房子砌墙10cm ");
	}

	@Override
	public void roofed() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 普通房子屋顶 ");
	}

}

public class HighBuilding extends HouseBuilder {

	@Override
	public void buildBasic() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 高楼的打地基100米 ");
	}

	@Override
	public void buildWalls() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 高楼的砌墙20cm ");
	}

	@Override
	public void roofed() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 高楼的透明屋顶 ");
	}

}


//指挥者，这里去指定制作流程，返回产品
public class HouseDirector {
	
	HouseBuilder houseBuilder = null;

	//构造器传入 houseBuilder
	public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
		this.houseBuilder = houseBuilder;
	}

	//通过setter 传入 houseBuilder
	public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
		this.houseBuilder = houseBuilder;
	}
	
	//如何处理建造房子的流程，交给指挥者
	public House constructHouse() {
		houseBuilder.buildBasic();
		houseBuilder.buildWalls();
		houseBuilder.roofed();
		return houseBuilder.buildHouse();
	}
	
	
}


public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		
		//盖普通房子
		CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
		//准备创建房子的指挥者
		HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
		
		//完成盖房子，返回产品(普通房子)
		House house = houseDirector.constructHouse();
		
		//System.out.println("输出流程");
		
		System.out.println("--------------------------");
		//盖高楼
		HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
		//重置建造者
		houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
		//完成盖房子，返回产品(高楼)
		houseDirector.constructHouse();
		
		
		
	}
}

1.7 建造者模式在JDK的应用和源码分析

java.lang.StringBuilfer中的建造者
代码说明 + Debug 源码

源码中建造者模式角色分析

Appendable 接口定义了多个append方法(抽象方法), 即Appendable 为抽象建造者, 定义了抽象方法
AbstractStringBuilder 实现了 Appendable 接口方法，这里的AbstractStringBuilder 已经是建造者，只是不能实例化
StringBuilder 即充当了指挥者角色，同时充当了具体的建造者，建造方法的实现是由 AbstractStringBuilder 完成, 而StringBuilder 继承了AbstractStringBuilder

1.8 建造者模式的注意事项和细节

客户端(使用程序)不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象
每一个具体建造者都相对独立，而与其他的具体建造者无关，因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者，用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象
可以更加精细地控制产品的创建过程。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程
增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程，系统扩展方便，符合 “开闭原则”
建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。
如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大，因此在这种情况下，要考虑是否选择建造者模式.
抽象工厂模式VS建造者模式 抽象工厂模式实现对产品家族的创建，一个产品家族是这样的一系列产品：具有不同分类维度的产品组合，采用抽象工厂模式不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可。而建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品。

适配器设计模式

2.1 实现生活中的适配器例子

现实生活中的适配器例子有的国家插座用的是两孔的（欧标），可以买个多功能转换插头 (适配器) ，这样就可以使用了。

2.2 基本介绍

适配器模式(Adapter Pattern)将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，主的目的是兼容性，让原本因接口不匹配不能一起工作的两个类可以协同工作。其别名为包装器(Wrapper)
适配器模式属于结构型模式
主要分为三类：类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式

2.3 工作原理

适配器模式：将一个类的接口转换成另一种接口.让原本接口不兼容的类可以兼容。
从用户的角度看不到被适配者，是解耦的。
用户调用适配器转化出来的目标接口方法，适配器再调用被适配者的相关接口方法。
用户收到反馈结果，感觉只是和目标接口交互，如图。

2.3 类适配器模式

基本介绍：Adapter类，通过继承 src类，实现 dst 类接口，完成src->dst的适配

应用实例：以生活中充电器的例子来讲解适配器，充电器本身相当Adapter，220V交流电相当于src (即被适配者)，我们的目dst(即目标)是5V直流电 思路分析（类图）

代码实现

//被适配的类
public class Voltage220V {
	//输出220V的电压
	public int output220V() {
		int src = 220;
		System.out.println("电压=" + src + "伏");
		return src;
	}
}

//适配接口
public interface IVoltage5V {
	public int output5V();
}

//适配器类
public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V {

	@Override
	public int output5V() {
		// TODO Auto-generated method stub
		//获取到220V电压
		int srcV = output220V();
		int dstV = srcV / 44 ; //转成 5v
		return dstV;
	}

}

public class Phone {

	//充电
	public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
		if(iVoltage5V.output5V() == 5) {
			System.out.println("电压为5V, 可以充电~~");
		} else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {
			System.out.println("电压大于5V, 不能充电~~");
		}
	}
}

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" === 类适配器模式 ====");
		Phone phone = new Phone();
		phone.charging(new VoltageAdapter());
	}

}

2.4 类适配器模式注意事项和细节

Java是单继承机制，所以类适配器需要继承src类这一点算是一个缺点, 因为这要求dst必须是接口，有一定局限性;
src类的方法在Adapter中都会暴露出来，也增加了使用的成本。
由于其继承了src类，所以它可以根据需求重写src类的方法，使得Adapter的灵活性增强了。

2.5 对象适配器模式

基本思路和类的适配器模式相同，只是将Adapter类作修改，不是继承src类，而是持有src类的实例，以解决兼容性的问题。即：持有 src类，实现 dst 类接口，完成src->dst的适配
根据“合成复用原则”，在系统中尽量使用关联关系来替代继承关系。
对象适配器模式是适配器模式常用的一种 应用实例说明 以生活中充电器的例子来讲解适配器，充电器本身相当于Adapter，220V交流电相当于src (即被适配者)，我们的目dst(即目标)是5V直流电，使用对象适配器模式完成。

//被适配的类
public class Voltage220V {
	//输出220V的电压，不变
	public int output220V() {
		int src = 220;
		System.out.println("电压=" + src + "伏");
		return src;
	}
}



package com.yxj.adapter.objectadapter;


//适配接口
public interface IVoltage5V {
	public int output5V();
}

//适配器类
public class VoltageAdapter  implements IVoltage5V {

	private Voltage220V voltage220V; // 关联关系-聚合
	
	
	//通过构造器，传入一个 Voltage220V 实例
	public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220v) {
		
		this.voltage220V = voltage220v;
	}



	@Override
	public int output5V() {
		
		int dst = 0;
		if(null != voltage220V) {
			int src = voltage220V.output220V();//获取220V 电压
			System.out.println("使用对象适配器，进行适配~~");
			dst = src / 44;
			System.out.println("适配完成，输出的电压为=" + dst);
		}
		
		return dst;
		
	}

}

public class Phone {

	//充电
	public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
		if(iVoltage5V.output5V() == 5) {
			System.out.println("电压为5V, 可以充电~~");
		} else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {
			System.out.println("电压大于5V, 不能充电~~");
		}
	}
}

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" === 对象适配器模式 ====");
		Phone phone = new Phone();
		phone.charging(new VoltageAdapter(new Voltage220V()));
	}

}

2.6 对象适配器模式对象适配器模式注意事项和细节

对象适配器和类适配器其实算是同一种思想，只不过实现方式不同。根据合成复用原则，使用组合替代继承，所以它解决了类适配器必须继承src的局限性问题，也不再要求dst必须是接口。
使用成本更低，更灵活。

2.7 接口适配器模式

2.8 接口适配器模式介绍

一些书籍称为：适配器模式(Default Adapter Pattern)缺省适配器模式。\
当不需要全部实现接口提供的方法时，可先设计一个抽象类实现接口，并为该接口中每个方法提供一个默认实现（空方法），那么该抽象类的子类可有选择地覆盖父类的某些方法来实现需求.
适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况。 应用实例
Android中的属性动画ValueAnimator类可以通过addListener(AnimatorListener listener)方法添加监听器，那么常规写法如右：
有时候我们不想实现Animator.AnimatorListener接口的全部方法，我们只想监听onAnimationStart，我们会如下写

3) AnimatorListenerAdapter类，就是一个接口适配器，代码如右图:它空实现了Animator.AnimatorListener类(src)的所有方法.
4) AnimatorListener是一个接口.

5) 程序里的匿名内部类就是Listener 具体实现类

6) 实例说明

public interface Interface4 {
	public void m1();
	public void m2();
	public void m3();
	public void m4();
}

//在AbsAdapter 我们将 Interface4 的方法进行默认实现
public abstract class AbsAdapter implements Interface4 {

	//默认实现
	public void m1() {

	}

	public void m2() {

	}

	public void m3() {

	}

	public void m4() {

	}
}

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		
		AbsAdapter absAdapter = new AbsAdapter() {
			//只需要去覆盖我们 需要使用 接口方法
			@Override
			public void m1() {
				// TODO Auto-generated method stub
				System.out.println("使用了m1的方法");
			}
		};
		
		absAdapter.m1();
	}
}

2.9 适配器模式在SpringMVC框架应用的源码分析

SpringMvc中的HandlerAdapter, 就使用了适配器模式
SpringMVC处理请求的流程回顾
使用HandlerAdapter 的原因分析:可以看到处理器的类型不同，有多重实现方式，那么调用方式就不是确定的，如果需要直接调用Controller方法，需要调用的时候就得不断是使用if else来进行判断是哪一种子类然后执行。那么如果后面要扩展Controller，就得修改原来的代码，这样违背了OCP原则。
代码分析+Debug源码

5) 动手写SpringMVC通过适配器设计模式获取到对应的Controller的源码说明：Spring定义了一个适配接口，使得每一种Controller有一种对应的适配器实现类适配器代替controller执行相应的方法扩展Controller 时，只需要增加一个适配器类就完成了SpringMVC的扩展了, 这就是设计模式的力量

//多种Controller实现  
public interface Controller {

}

class HttpController implements Controller {
	public void doHttpHandler() {
		System.out.println("http...");
	}
}

class SimpleController implements Controller {
	public void doSimplerHandler() {
		System.out.println("simple...");
	}
}

class AnnotationController implements Controller {
	public void doAnnotationHandler() {
		System.out.println("annotation...");
	}
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class DispatchServlet {

	public static List<HandlerAdapter> handlerAdapters = new ArrayList<HandlerAdapter>();

	public DispatchServlet() {
		handlerAdapters.add(new AnnotationHandlerAdapter());
		handlerAdapters.add(new HttpHandlerAdapter());
		handlerAdapters.add(new SimpleHandlerAdapter());
	}

	public void doDispatch() {

		// 此处模拟SpringMVC从request取handler的对象，
		// 适配器可以获取到希望的Controller
		 HttpController controller = new HttpController();
		// AnnotationController controller = new AnnotationController();
		//SimpleController controller = new SimpleController();
		// 得到对应适配器
		HandlerAdapter adapter = getHandler(controller);
		// 通过适配器执行对应的controller对应方法
		adapter.handle(controller);

	}

	public HandlerAdapter getHandler(Controller controller) {
		//遍历：根据得到的controller(handler), 返回对应适配器
		for (HandlerAdapter adapter : this.handlerAdapters) {
			if (adapter.supports(controller)) {
				return adapter;
			}
		}
		return null;
	}

	public static void main(String[] args) {
		new DispatchServlet().doDispatch(); // http...
	}

}

///定义一个Adapter接口 
public interface HandlerAdapter {
	public boolean supports(Object handler);

	public void handle(Object handler);
}

// 多种适配器类

class SimpleHandlerAdapter implements HandlerAdapter {

	public void handle(Object handler) {
		((SimpleController) handler).doSimplerHandler();
	}

	public boolean supports(Object handler) {
		return (handler instanceof SimpleController);
	}

}

class HttpHandlerAdapter implements HandlerAdapter {

	public void handle(Object handler) {
		((HttpController) handler).doHttpHandler();
	}

	public boolean supports(Object handler) {
		return (handler instanceof HttpController);
	}

}

class AnnotationHandlerAdapter implements HandlerAdapter {

	public void handle(Object handler) {
		((AnnotationController) handler).doAnnotationHandler();
	}

	public boolean supports(Object handler) {

		return (handler instanceof AnnotationController);
	}

}

适配器模式的注意事项和细节

三种命名方式，是根据 src是以怎样的形式给到Adapter（在Adapter里的形式）来命名的。
类适配器：以类给到，在Adapter里，就是将src当做类，继承
对象适配器：以对象给到，在Adapter里，将src作为一个对象，持有
接口适配器：以接口给到，在Adapter里，将src作为一个接口，实现
Adapter模式最大的作用还是将原本不兼容的接口融合在一起工作。
实际开发中，实现起来不拘泥于我们讲解的三种经典形式