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1. 引言
面向東西計劃形式是軟體開辟中一種重要的知識體系，它經由過程總結先人的經驗，為處理罕見成績供給了一系列的處理打算。本文將深刻剖析23種面向東西計劃形式，並結合現實利用停止實戰講解。
2. 計劃形式概述
計劃形式分為三大年夜類：創建型形式、構外型形式跟行動型形式。
2.1 創建型形式
創建型形式關注東西的創建過程，重要目標是為了增加體系中東西的創建與依附關係，使體系愈加機動。
2.1.1 工廠方法形式（Factory Method）
工廠方法形式定義了一個介面，讓子類決定實例化哪一個具體類。
public interface Creator {
Product factoryMethod();
}
public class ConcreteCreatorA implements Creator {
public Product factoryMethod() {
return new ConcreteProductA();
}
}
public class ConcreteCreatorB implements Creator {
public Product factoryMethod() {
return new ConcreteProductB();
}
}
2.1.2 抽象工廠形式（Abstract Factory）
抽象工廠形式供給一系列相幹的或相互依附的東西，它們都獨特屬於一個產品家屬。
public interface AbstractFactory {
ProductA createProductA();
ProductB createProductB();
}
public class ConcreteFactoryA implements AbstractFactory {
public ProductA createProductA() {
return new ConcreteProductA();
}
public ProductB createProductB() {
return new ConcreteProductB();
}
}
public class ConcreteFactoryB implements AbstractFactory {
public ProductA createProductA() {
return new ConcreteProductA();
}
public ProductB createProductB() {
return new ConcreteProductB();
}
}
2.1.3 單例形式（Singleton）
單例形式確保一個類只有一個實例，並供給全局拜訪點。
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
2.1.4 制作者形式（Builder）
制作者形式將一個複雜東西的構建與其表示分別，使得同樣的構建過程可能創建差其余表示。
public class Builder {
public void createProduct() {
// 構建步調
}
}
public class Director {
private Builder builder;
public Director(Builder builder) {
this.builder = builder;
}
public void construct() {
builder.createProduct();
}
}
2.1.5 原型形式（Prototype）
原型形式經由過程複製現有的東西來創建新東西，增減輕複代碼。
public class Prototype implements Cloneable {
public Prototype clone() {
try {
return (Prototype) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
2.2 構外型形式
構外型形式關注東西組合跟合作，重要目標是為了進步體系的可擴大年夜性跟可保護性。
2.2.1 橋接形式（Bridge）
橋接形式將抽象部分與實現部分分別，使它們可能獨破地變更。
public interface Abstraction {
void operation();
}
public class RefinedAbstraction implements Abstraction {
private Implementor implementor;
public RefinedAbstraction(Implementor implementor) {
this.implementor = implementor;
}
public void operation() {
implementor.operationImpl();
}
}
public interface Implementor {
void operationImpl();
}
public class ConcreteImplementorA implements Implementor {
public void operationImpl() {
// 實現細節
}
}
public class ConcreteImplementorB implements Implementor {
public void operationImpl() {
// 實現細節
}
}
2.2.2 適配器形式（Adapter）
適配器形式使一個介面婚配另一個介面，以便於挪用者無需曉得細節。
public class Adapter implements Target {
private Adaptee adaptee;
public Adapter(Adaptee adaptee) {
this.adaptee = adaptee;
}
public void request() {
adaptee-specificRequest();
}
}
2.2.3 裝潢器形式（Decorator）
裝潢器形式靜態地給東西增加一些額定的職責，比持續更機動。
public class ConcreteComponent implements Component {
public void operation() {
// 基本操縱
}
}
public class ConcreteDecoratorA extends Decorator {
public ConcreteDecoratorA(Component component) {
super(component);
}
public void operation() {
super.operation();
addedBehavior();
}
private void addedBehavior() {
// 新增職責
}
}
2.2.4 組合形式（Composite）
組合形式將複雜東西視為由簡單東西構成的樹形構造。
public interface Component {
void operation();
}
public class Leaf implements Component {
public void operation() {
// 葉子節點操縱
}
}
public class Composite implements Component {
private List<Component> components = new ArrayList<>();
public void add(Component component) {
components.add(component);
}
public void operation() {
for (Component component : components) {
component.operation();
}
}
}
2.2.5 享元形式（Flyweight）
享元形式經由過程共享技巧有效地支撐大年夜量細粒度的東西，增加內存佔用。
public class Flyweight {
private String intrinsicState;
public Flyweight(String intrinsicState) {
this.intrinsicState = intrinsicState;
}
public void operation(String extrinsicState) {
// 利用外部狀況跟外部狀況
}
}
2.2.6 表面形式（Facade）
表面形式供給一個統一的介面，用來拜訪子體系的一組介面。
public class Facade {
private SubsystemA subsystemA;
private SubsystemB subsystemB;
public Facade() {
subsystemA = new SubsystemA();
subsystemB = new SubsystemB();
}
public void operation() {
subsystemA.operation();
subsystemB.operation();
}
}
2.2.7 代辦形式（Proxy）
代辦形式為其他東西供給一種代辦以把持對這個東西的拜訪。
public class Proxy implements Subject {
private RealSubject realSubject;
public Proxy(RealSubject realSubject) {
this.realSubject = realSubject;
}
public void request() {
realSubject.request();
}
}
2.3 行動型形式
行動型形式關注東西之間的交互方法，重要目標是為了進步體系的機動性跟可擴大年夜性。
2.3.1 模板方法形式（Template Method）
模板方法形式定義演算法的骨架，而將一些步調耽誤到子類中實現。
public abstract class AbstractClass {
protected abstract void step1();
protected abstract void step2();
public final void templateMethod() {
step1();
step2();
}
}
public class ConcreteClass extends AbstractClass {
public void step1() {
// 實現步調1
}
public void step2() {
// 實現步調2
}
}
2.3.2 戰略形式（Strategy）
戰略形式定義一組演算法，讓它們之間可能調換。
public interface Strategy {
void algorithm();
}
public class ConcreteStrategyA implements Strategy {
public void algorithm() {
// 實現戰略A
}
}
public class ConcreteStrategyB implements Strategy {
public void algorithm() {
// 實現戰略B
}
}
public class Context {
private Strategy strategy;
public Context(Strategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}
public void execute() {
strategy.algorithm();
}
}
2.3.3 狀況形式（State）
狀況形式根據東西的狀況改變其行動。
public interface State {
void handle();
}
public class ConcreteStateA implements State {
public void handle() {
// 狀況A處理
}
}
public class ConcreteStateB implements State {
public void handle() {
// 狀況B處理
}
}
public class Context {
private State state;
public void setState(State state) {
this.state = state;
}
public void request() {
state.handle();
}
}
2.3.4 察看者形式（Observer）
察看者形式實現了對東西的發布-訂閱機制。
public interface Observer {
void update();
}
public class ConcreteObserver implements Observer {
public void update() {
// 察看者處理
}
}
public class Subject {
private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
public void addObserver(Observer observer) {
observers.add(observer);
}
public void notifyObservers() {
for (Observer observer : observers) {
observer.update();
}
}
}
3. 總結
本文具體剖析了23種面向東西計劃形式的核心技巧，並結合現實利用停止了實戰講解。盼望讀者可能經由過程進修這些計劃形式，進步本人在軟體開辟中的計劃才能，為構建愈加機動、可擴大年夜跟可保護的體系奉獻力量。