Java核心库中的GoF设计模式示例

我正在学习GoF Java设计模式，我想看看其中的一些实际示例。Java核心库中的这些设计模式有哪些好的示例？

您可以在Wikipedia中找到许多设计模式的概述。它还提到了GoF提到了哪些模式。我将在这里对其进行总结，并尝试分配尽可能多的模式实现，这些模式实现可以在Java SE和Java EE API中找到。

创作模式

抽象工厂 ^{_{（通过返回工厂本身的创建方法可识别，该工厂本身又可以用于创建另一个抽象/接口类型）}}

• javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory#newInstance()
• javax.xml.transform.TransformerFactory#newInstance()
• javax.xml.xpath.XPathFactory#newInstance()

生成器 ^{_{（可通过创建方法返回实例本身来识别）}}

• java.lang.StringBuilder#append() （未同步）
• java.lang.StringBuffer#append() （已同步）
• java.nio.ByteBuffer#put()（还CharBuffer，ShortBuffer，IntBuffer，LongBuffer，FloatBuffer和DoubleBuffer）
• javax.swing.GroupLayout.Group#addComponent()
• 所有实现 java.lang.Appendable
• java.util.stream.Stream.Builder

工厂方法 ^{_{（可通过返回抽象/接口类型的实现的创建方法识别）}}

• java.util.Calendar#getInstance()
• java.util.ResourceBundle#getBundle()
• java.text.NumberFormat#getInstance()
• java.nio.charset.Charset#forName()
• java.net.URLStreamHandlerFactory#createURLStreamHandler(String) （根据协议返回单例对象）
• java.util.EnumSet#of()
• javax.xml.bind.JAXBContext#createMarshaller() 和其他类似方法

原型 ^{_{（可通过创建方法识别，并返回具有相同属性的自身不同实例）}}

• java.lang.Object#clone()（该类必须实现java.lang.Cloneable）

单例 ^{_{（可通过创建方法识别，每次返回相同实例（通常是其自身））}}

• java.lang.Runtime#getRuntime()
• java.awt.Desktop#getDesktop()
• java.lang.System#getSecurityManager()

结构模式

适配器 ^{_{（可通过采用不同抽象/接口类型的实例的创建方法来识别，并返回自己的/另一个抽象/接口类型的实现，该实现装饰/覆盖给定实例）}}

• java.util.Arrays#asList()
• java.util.Collections#list()
• java.util.Collections#enumeration()
• java.io.InputStreamReader(InputStream)（返回Reader）
• java.io.OutputStreamWriter(OutputStream)（返回Writer）
• javax.xml.bind.annotation.adapters.XmlAdapter#marshal() 和 #unmarshal()

Bridge ^{_{（可通过采用不同抽象/接口类型的实例的创建方法来识别，并返回委托/使用给定实例的自己的抽象/接口类型的实现）}}

• 还没有人想到。一个虚构的例子是new LinkedHashMap(LinkedHashSet<K>, List<V>)返回一个不可修改的链接地图，该地图不会克隆项目，而是使用它们。但是java.util.Collections#newSetFromMap()和singletonXXX()方法非常接近。

复合 ^{_{（可通过将相同抽象/接口类型的实例放入树结构的行为方法识别）}}

• java.awt.Container#add(Component) （因此，实际上遍及整个Swing）
• javax.faces.component.UIComponent#getChildren() （因此实际上遍及整个JSF UI）

装饰器 ^{_{（通过采用相同抽象/接口类型的实例的创建方法可识别，这会增加其他行为）}}

• 所有子类java.io.InputStream，OutputStream，Reader并Writer有一个构造函数取相同类型的实例。
• java.util.Collections的checkedXXX()，synchronizedXXX()和unmodifiableXXX()方法。
• javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper 和 HttpServletResponseWrapper
• javax.swing.JScrollPane

外观 ^{_{（可通过内部使用不同独立抽象/接口类型的实例的行为方法识别）}}

• javax.faces.context.FacesContext，它在内部等使用抽象/接口类型LifeCycle，ViewHandler，NavigationHandler等等而没有终端用户具有至约它的担心（其然而覆写投放通过注射）。
• javax.faces.context.ExternalContext，其在内部使用ServletContext，HttpSession，HttpServletRequest，HttpServletResponse，等。

Flyweight ^{_{（可通过返回缓存实例的创建方法来识别，有点“多态”概念）}}

• java.lang.Integer#valueOf(int)（还Boolean，Byte，Character，Short，Long和BigDecimal）

代理 ^{_{（可由创建方法识别，该方法返回给定抽象/接口类型的实现，然后委托/使用给定抽象/接口类型的不同实现）}}

• java.lang.reflect.Proxy
• java.rmi.*
• javax.ejb.EJB（这里的说明）
• javax.inject.Inject（这里的说明）
• javax.persistence.PersistenceContext

行为模式

责任链 ^{_{（可由行为方法识别，该行为方法在队列中具有相同抽象/接口类型的另一个实现中（间接）调用相同方法）}}

• java.util.logging.Logger#log()
• javax.servlet.Filter#doFilter()

命令 ^{_{（通过其中调用在的实施方案的方法的抽象/接口类型行为方法recognizeable 不同已抽象/接口类型包封它的创建过程中由命令实现）}}

• 所有实现 java.lang.Runnable
• 所有实现 javax.swing.Action

解释器 ^{_{（可通过行为方法识别，并返回给定实例/类型的结构上不同的实例/类型；请注意，解析/格式化不是模式的一部分，确定模式以及如何应用它）}}

• java.util.Pattern
• java.text.Normalizer
• 的所有子类 java.text.Format
• 的所有子类 javax.el.ELResolver

迭代器 ^{_{（行为方法可识别，该行为方法可从队列中顺序返回不同类型的实例）}}

• 的所有实现java.util.Iterator（因此还有其他实现java.util.Scanner！）。
• 所有实现 java.util.Enumeration

介体 ^{_{（可通过行为方法来识别，该行为采用委托/使用给定实例的不同抽象/接口类型的实例（通常使用命令模式））}}

• java.util.Timer（所有scheduleXXX()方法）
• java.util.concurrent.Executor#execute()
• java.util.concurrent.ExecutorService（invokeXXX()和submit()方法）
• java.util.concurrent.ScheduledExecutorService（所有scheduleXXX()方法）
• java.lang.reflect.Method#invoke()

记忆 ^{_{（可通过内部改变整个实例状态的行为方法识别）}}

• java.util.Date（setter方法这样做，Date在内部由一个long值表示）
• 所有实现 java.io.Serializable
• 所有实现 javax.faces.component.StateHolder

观察者（或发布/订阅） ^{_{（可由行为方法识别，该行为方法将根据自己的状态在另一种抽象/接口类型的实例上调用方法）}}

• java.util.Observer/ java.util.Observable（虽然在现实世界中很少使用）
• 的所有实现java.util.EventListener（因此实际上遍及整个Swing）
• javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener
• javax.servlet.http.HttpSessionAttributeListener
• javax.faces.event.PhaseListener

状态 ^{_{（通过行为方法可识别，该行为方法可根据实例的状态（可从外部控制）更改其行为）}}

• javax.faces.lifecycle.LifeCycle#execute()（由所控制FacesServlet，其行为取决于JSF生命周期的当前阶段（状态））

策略 ^{_{（通过在抽象/接口类型行为方法recognizeable它调用一个方法中的实施方案不同，其已被抽象/接口类型传入的作为方法参数到策略执行）}}

• java.util.Comparator#compare()由其他人执行Collections#sort()。
• javax.servlet.http.HttpServlet，service()和所有doXXX()方法都采用HttpServletRequest和HttpServletResponse，而实现者则必须对其进行处理（而不是将其作为实例变量使用！）。
• javax.servlet.Filter#doFilter()

模板方法 ^{_{（可由已经具有由抽象类型定义的“默认”行为的行为方法识别）}}

• 所有非抽象方法java.io.InputStream，java.io.OutputStream，java.io.Reader和java.io.Writer。
• 所有非抽象方法java.util.AbstractList，java.util.AbstractSet和java.util.AbstractMap。
• javax.servlet.http.HttpServlet，doXXX()默认情况下，所有方法都会向响应发送HTTP 405“不允许使用方法”错误。您可以随意实现任何一个或任何一个。

访客 ^{_{（可通过两种不同的抽象/接口类型识别，其定义的方法彼此采用另一种抽象/接口类型；一个方法实际上调用了另一个方法/接口，而另一个方法则在其上执行了所需的策略）}}

• javax.lang.model.element.AnnotationValue 和 AnnotationValueVisitor
• javax.lang.model.element.Element 和 ElementVisitor
• javax.lang.model.type.TypeMirror 和 TypeVisitor
• java.nio.file.FileVisitor 和 SimpleFileVisitor
• javax.faces.component.visit.VisitContext 和 VisitCallback

1. 整个摆动过程中的观察者模式（Observable，Observer）
2. MVC也如火如荼
3. 适配器模式：InputStreamReader和OutputStreamWriter注：ContainerAdapter，ComponentAdapter，FocusAdapter，KeyAdapter，MouseAdapter是不适配器; 它们实际上是空对象。Sun命名选择不佳。
4. 装饰器模式（BufferedInputStream可以装饰其他流，例如FilterInputStream）
5. AWT工具包和Swing可插入外观类的AbstractFactory模式
6. java.lang.Runtime#getRuntime() 是辛格尔顿
7. ButtonGroup 用于调解员模式
8. Action，AbstractAction可用于不同的视觉表示以执行相同的代码->命令模式
9. 用于Flyweight模式的JTable中的内部字符串或CellRender（也请考虑各种池-线程池，连接池，EJB对象池-Flyweight实际上是关于共享资源的管理）
10. Java 1.0事件模型是“责任链”的一个示例，Servlet过滤器也是如此。
11. Collections Framework中的迭代器模式
12. AWT / Swing中的嵌套容器使用Composite模式
13. AWT / Swing中的布局管理器是策略的一个示例

我猜还有更多

1. Flyweight与Byte，Short，Integer，Long和String的某些值一起使用。
2. 门面在很多地方都使用过，但是最明显的是脚本接口。
3. Singleton-我想到了java.lang.Runtime。
4. 抽象工厂 -脚本和JDBC API。
5. 命令 -TextComponent的撤消/重做。
6. 解释器 -RegEx（java.util.regex。）和SQL（java.sql。）API。
7. 原型 -不确定是否100％clone()可以算在内，但是我认为方法可以用于此目的。

RMI基于代理。

应该可以为GoF中的23种模式中的大多数引用一种：

1. 抽象工厂：注册驱动程序后，java.sql接口都会从JDBC JAR获得其具体实现。
2. 生成器：java.lang.StringBuilder。
3. 工厂方法：XML工厂等。
4. 原型：也许是clone（），但我不确定是否要购买。
5. 单例：java.lang.System
6. 适配器：java.awt.event中的适配器类，例如WindowAdapter。
7. 桥：java.util中的集合类。列表由ArrayList实现。
8. 合成：java.awt。java.awt.Component + java.awt.Container
9. 装饰器：遍历java.io包。
10. 外观：ExternalContext充当执行Cookie，会话范围和类似操作的外观。
11. Flyweight：整数，字符等。
12. 代理：java.rmi包
13. 责任链：Servlet过滤器
14. 命令：Swing菜单项
15. 解释器：在JDK中没有直接使用，但是JavaCC肯定会使用它。
16. 迭代器：java.util.Iterator接口；没有比这更清楚的了。
17. 介体：JMS？
18. 纪念品：
19. 观察者：java.util.Observer/Observable（虽然做得不好）
20. 州：
21. 战略：
22. 模板：
23. 游客：

我想不出Java中的23个例子中有10个，但是我看看明天是否可以做得更好。这就是编辑的目的。

抽象工厂模式在各个地方都有使用。例如DatagramSocketImplFactory，PreferencesFactory。还有更多---在Javadoc中搜索名称中带有“ Factory”一词的接口。

也有很多Factory模式的实例。

尽管我对此有点不满意，但Java XML API经常使用Factory。我的意思是看看这个：

Document doc = DocumentBuilderFactory.newInstance().newDocumentBuilder().parse(source);
String title = XPathFactory.newInstance().newXPath().evaluate("//title", doc);

...等等等等。

另外，各种缓冲区（StringBuffer，ByteBuffer，StringBuilder）都使用Builder。

• 工厂方法

java.util.Collection＃Iterator是Factory方法的一个很好的例子。根据您使用的Collection的具体子类，它将创建一个Iterator实现。因为创建的Factory超类（集合）和迭代器都是接口，所以有时将它与AbstractFactory混淆。可接受答案（BalusC）中AbstractFactory的大多数示例都是Factory的示例，Factory是工厂方法的简化版本，它不属于原始GoF模式。在Facory中，Factory类层次结构被折叠，并且工厂使用其他方式选择要退货的产品。

• 抽象工厂

抽象工厂有多种工厂方法，每种方法创建不同的产品。一个工厂生产的产品打算一起使用（您的打印机和墨盒最好来自同一（抽象的）工厂）。正如上面答案中提到的，不同平台的AWT GUI组件家族就是一个例子（尽管其实现方式与Gof中描述的结构不同）。