周标题：代码重构

1. 设计模式：使用设计模式优化排序工具包设计

2. 设计模式：Singleton 单例模式

3. jUnit 中的设计模式

4. Spring 中的设计模式

5. 设计模式案例：Intel 大数据 SQL 引擎 &Panthera 设计模式

这周的标题虽然是代码重构，但是老师没有怎么提代码重构这个说法，不知道为什么，一上来讲的是设计模式的作用。

设计模式的作用：把高屋建瓴的 OOD 原则变成通用的解决方案。

定义：（2 个定义，4 个部分）

1. 每一种模式都描述了一种问题的通用解决方案。这种问题在我们环境中，不停地出现。

2. 设计模式是一种可重复使用的解决方案。

一个设计模式的四个部分：

1. 模式的名称：由少量的字组成的名称，有助于我们表达我的设计。（见名知意）

2. 待解问题：描述了何时需要运用这种模式，以及运用模式的环境。（识别场景，它认识我，我不认识它）

3. 解决方案：描述了组成设计的元素（类和对象）、它们的关系、职责以及合作。但这种解决方案是抽象的，它不代表具体的实现。（怎么搞它）

4. 结论：运用这种方式所带来的利弊。主要是指它对系统的弹性、扩展性和可移植性的影响。（各有利弊）

设计模式的分类：2 大类，5 小类

从功能分：

• 创建模式（Creational Patterns）

• 对类的实例化过程的抽象

• 结构模式（Structural Patterns）

• 将类或对象结合在一起形成更强大的结构

• 行为模式（Behavioral Patterns）

• 对在不同的对象之间划分责任和算法的抽象化

从方式分

• 类模式

• 以继承的方式实现模式，静态的

• 对象模式

• 以组合的方式实现模式，动态的

具体例子：排序问题？

从排序问题引出简单工厂模式，不能依赖于实现编程，依赖于接口编程。

简单工厂的优缺点：（基于例子而言）

优点：

• 客户端不在依赖具体的接口实现

• 客户端满足了 OCP-增加新的实现不影响客户端

缺点：

• 工厂本身未实现 OCP-增加实现类需要修改工厂

简单工厂改进一：

反射的方式创建排序接口实现类

• 增加接口实现类，不需要修改工厂

• 但是还是需要修改客户端

其它问题：

• 丧失了编译时的类型安全

• 客户端和工厂类均类型不安全

• 客户端仍然“知道”接口的实现是什么

• 限制了接口实现只能通过“默认构造函数”创建

简单工厂改进二：

增加配置文件

• 客户端和工厂均满足 OCP

• 满足 OCP 抽象、动态编程（即将编译时类型检查转变成运行时检查）

缺点：

• 缺少编译时类型安全

• 限制了接口的实现只能通过“默认构造函数”创建

但是这种方法其实相当重要

• 简单工厂非常重要，是许多模式的基础

• 该机制解决了简单工厂模式最致命的问题

Singleton 单例模式

为什么使用？

Singleton 模式保证产生单一实例，就是说一个类只产生一个实例。使用 Singleton 有两个原因：

• 是因为只有一个实例，可以减少实例频繁创建和销毁带来的资源消耗

• 是当多个用户使用这个实例的时候，便于进行统一控制（比如打印机对象）

前者是性能需求，后者是功能需求

备注：此处手写单例模式，作业。

关于单例模式：

1. 构造函数一定要私有，保证类的实例只能通过唯一方法获取到，例如 getInstance

2. 使用饿汉式的时候，getInstance 方法一定要 synchronized 修饰，否则线程挣抢，产生多实例

3. 尽量使用饱汉式

4. 单例的成员变量在多线程环境下是重用的，尽量将单例设计为无状态对象（只提供服务，不保存状态）

适配器模式（Adapter）

• 类的适配器

• 对象的适配器

适配器的作用

系统需要使用现有的类，而这个类的接口与我们所需要的不同

• 例如：我们需要对 List 进行排序，但是我们需要一个 Sortable 接口，原有的 List 接口不能满足要求

适配器的应用

JDBC Driver

• 是对具体数据库的适配器

• 例如将 Oracle 适配到 JDBC 中

JDBC-ODBC Driver

• 是将 Windows ODBC 适配到 JDBC 接口中

jUnit 中的设计模式

模板方法模式（Template Method）

模板方法模式是扩展功能的最基本模式之一

• 它是一种“类的行为模式”

它是通过“继承”的方法来实现扩展

• 基类负责算法的轮廓和骨架

• 子类负责算法的具体实现

组合 VS 继承

• 基于“继承”的模板方法与“组合”更容易实现

• 在很多情况下，可以适当的使用这种模式

模板方法的形式

抽象方法：

• protected abstract void step1();

• 强制子类实现该步骤

具体方法：

• protected void doSomething(){}

• 子类不需要覆盖，但也可以覆盖之

• 如想明确告诉子类“不要覆盖它”，最好标明：final

钩子方法

• protected void setUp(){}

• 空的实现（缺省适配器模式）

• 子类可以选择性的覆盖它，以便在特定的时机做些事情

Java Servlet 中的模板方法

策略模式（Strategy）

策略模式是扩展功能的另一种最基本的模式

• 它是一种“对象行为模式”

它是通过“组合”的方式来实现扩展

什么时候使用策略模式？

系统需要在多种算法中选择一种

重构系统时

• 将条件语句转换成对于策略的多态性调用

策略模式的优点（对比模板方法）

• 将使用策略的人与策略的具体实现分离

• 策略对象可以自由组合

策略模式可能存在的问题：

• 策略模式仅仅封装了“算法的具体实现”，方便添加和替换算法。但它并不关心何时使用何种算法，这个必须由客户端来决定。

组合模式（Composite）

• 组合模式

• 是一种“对象的结构模式”

装饰器模式（Decorator）

• 是一种“对象的结构模式”

作用

• 在不改变对客户端接口的前提下（对客户端透明）

• 扩展现有对象的功能

装饰器模式也被笼统的称为“包装器”（Wrapper）

• 适配器也被称作“包装器”，区别在于适配器是转换成另一个接口，而装饰器是保持接口不变

• 包装器形成一条链

装饰器的优缺点

装饰器和模板方法、策略模式的比较

• 装饰器保持对象的功能不变、扩展其外围的功能

• 模板方法和策略模式则保持算法的框架不变，而扩展其内部实现

装饰器和继承的比较

• 都可以用来扩展对象的功能

• 但装饰器是动态的，继承是静态的

• 装饰器可以任意组合

• 但这也使装饰器更复杂，有可能出现荒谬的结果

装饰器的应用

Java Servlet 中的应用

• HttpServletRequest/HttpServletRequestWraper

• HttpServletResponse/HttpServletResponseWrapper

同步化装饰器

• Collections.synchronizedList(list)

• 取代原先的 Vector、Hashtable 等同步类

Java I/O 类库简介

• 核心 - 流，即数据的有序排列，将数据从源送达到目的地

• 流的种类

• InputStream、OutputStream-代表 byte 流（八位字节流）

• Reader、Writer-代表字符流（Unicode 字符流）

• 流的对称性

• 输入-输出对称

• byte-char 对称

Spring 中的设计模式

依赖注入 DI 与控制反转 IoC

Spring 中的单例模式

SpringMVC 模式

总结的还是很草率，看着 PDF 抄写一遍都记不住，更何况融会贯通，灵活使用了。

还需努力。