行为模式

行为模式：

         行为模式涉及到算法和对象间职责的分配。行为模式不仅描述对象和类得模式，还描述它们之间的通信模式。这些模式刻画了在运行时难以跟踪的复杂的控制流。他们将你的注意力从控制流转移到对象间的联系方式上来。

 

 

 

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Chain of responsibility 职责链 ----- 对象行为型模式

作用：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。

 

适用性：有多个对象可以处理一个请求，那个对象处理该请求运行时刻自动确定。

                   在不明确制定接收者的情况下，向多个对象中的一个提交一个请求。

                   可处理一个请求的对象集合应被动态指定。

 

个人理解：Handler抽象类主要定义了：具体处理方法、可处理得问题域（属性或行为来描述，个人认为用行为来描述问题域更具有扩展性）、Handler类型的属性用来标示下一个处理器、处理链主运行方法。处理链的实现用到了Composite模式。

 

 

 

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Command 命令 ----- 对象行为型模式

作用：将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

效果：

1．  Command模式将调用操作的对象与知道如何实现该操作的对象解耦。

2．  Command是头等的对象。他们可像其他的对象一样被操纵和扩展。

3．  你可见那个多个命令装配成一个复合命令。一般来说，复合命令是Composite模式的一个实例。

 

个人理解：在java里的实现是通过EventListener来实现的。调用操作的对象发出Event，在EventListener捕获对应发出事件的对象类型执行相应的Command对象的Execute（）。必要时可以通过Composite和java.util.Stack来记录命令的调用，以此来实现取消、后退等功能。

 

 

 

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Interpreter 解释器 ----- 类行为型模式

作用：给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。

适用性：当有一个语言需要解释执行，并且你可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树时，可使用解释器模式。而当存在以下情况时该模式效果最好：

1．  该文法简单对于复杂的文法，文法的类层次变得庞大而无法管理。此时语法分析程序生成器这样的工具是更好的选择。他们无需构建抽象语法树即可解释表达式，这样可以节省空间而且还可能节省时间。

2．  效率不是一个关键问题最高效的解释器通常不是通过直接解释语法分析树实现的，而是首先将他们转换成另一种形式。例如：正则表达式通常被转换成状态机。但即使在这种情况个下，转换器仍可用解释器模式实现，该模式仍是有用的。

 

个人理解：上面的类图中，Context包含的是解释器之外的一些全局信息（如：要解释的语句，如何获得语句中的每一部分等）。AbstractExpression解释器的抽象类。TerminalExpression为终止符解释器。通过应用Composite模式（AbstractExpression实现类通过包含解释器自身）来实现一条语句解释后的解释器对象序列。上图是最简单的实现方式，可以在此基础上扩展。例如：将具体的解释器和对应的执行动作分离（例如分离成：AbstractExpression和AbstractExecutor）。这样就可以结合其他模式优点，完善该模式。如：利用Flyweight模式来共享AbstractExecutor对象、利用proxy或单单提供一个入口类来降低client与内部的耦合。

 

 

 

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Iterator 迭代器 ----- 对象行为型模式

作用：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部表示。

适用性：

1．  访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。

2．  支持对聚合对象的多种遍历。

3．  为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口（即：支持多态迭代）。

  

 

 

 

 

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Mediator 中介者 ----- 对象行为型模式

作用：用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变他们之间的交互。

 

适用性：

1．  一组对象以定义良好但是复杂的方式进行通信。产生的相互依赖关系结构混乱且难以理解。

2．  一个对象引用其他很多对象并且直接与这些对象通信，导致难以复用该对象。

3．  想定制一个分布在多个类中的行为，而又不想生成太多的子类。

 

Façade与Mediator的不同之处在于一个是单向的，另一个是多向的。即：Façade是对一个对象子系统进行抽象，从而提供了一个更为方便的接口。Façade对象对这个子系统类提出请求，但反之则不行。Mediator提供了各Colleague对象不支持或不能支持的协作行为，而且协议是多向的。

 

 

 

 

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Memento 备忘录 ----- 对象行为型模式

作用：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象回复到原先保存的状态。

适用性：

1．  必须保存一个对象在某一个时刻的（部分）状态，这样以后需要时它才能恢复到先前的状态。

2．  如果一个用接口来让其他对象直接得到这些状态，将会暴露对象的实现细节并破坏对象的封装性。

 

个人理解：在java中可通过Memento实现Serializable接口，将Memento对象保存在硬盘中。需要的时候反序列化来生成Memento对象来恢复Originator到以前的状态。对于Originator对象状态的获得应在该对象内部完成，否则破坏了对象的封装性。似乎直接让Originator实现Serializable接口也能实现对象状态的保存。但是这样做使得保存了一些不必要的方法，并且不能保存部分状态信息。对于Memento对象的保存方式可以多样（硬盘、系统上下文等），按需求而定。

 

 

 

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Observer 观察者 ----- 对象行为型模式

作用：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖它的对象都得到通知并被自动更新。

适用型：

1．  当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面。将这两者封装在独立的对象中以使他们可以各自独立地改变和复用。

2．  当对一个对象的改变需要同时改变其它对象，而不知道具体有多少对象有待改变。

3．  当一个对象必须通知其他对象，而它又不能假定其他对象是谁。换言之，你不希望这些对象是紧密耦合的。

 

个人理解：java里的java.util 接口 Observer可以更方便实现事件的通知。可以引入Mediator模式来封装复杂的更新语义。Singleton模式可以保证中介者的唯一。

 

 

 

 

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State 状态  ----- 对象行为型模式

作用：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它的类。

适用性：

1． 一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。

2． 一个操作中含有庞大的多分支的条件语句，且这些分支依赖于该对象的状态。这个状态通常用一个或多个枚举常量表示。通常，有多个操作包含这一相同的条件结构。State模式将每一个条件分支放入一个独立的类中。这使得你可以根据对象自身的情况将对象自身的情况将对象的状态作为一个对象，这一对象可以不依赖于其它对象而独立变化。

 

个人理解：Context中的操作的实现是调用state对象中的对应的方法。当Context中状态改变时，将对应的state子类实例化后加载到Context中，这样当Context中的方法被调用时实际上执行该状态的state子类对象中的相应的方法。

 

 

 

 

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Strategy 策略 ----- 对象行为型模式

作用：定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使他们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。

适用性：

1． 许多相关的类仅仅是行为有异。“策略”提供了一种用多个行为中的一个行为来配置一个类的方法。

2． 需要使用一个算法的不同变体。

3． 算法使用客户不应该知道的数据。可使用策略模式以避免暴露复杂的、与算法相关的数据结构。

4． 一个类定义了多种行为，并且这些行为在这个类的操作中以多个条件语句的形式出现。将相关的条件分支移入它们各自的Strategy类中以代替这些条件语句。

优缺点：

1． 相关算法系列。

2． 一个替代继承的方法。

3． 消除了一些条件语句。

4． 实现的选择。

5． 客户必须了解不同的Strategy。

6． Strategy和Context之间的通信开销。

7． 增加了对象的数目。

 

 

 

 

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Template method 模板方法----- 对象行为型模式

作用：定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。

适用性：

1．  一次性实现一个算法的不变部分，并将可变的行为留给子类来实现。

2．  各子类中公共的行为应被提取出来并集中到一个公共父类中以避免代码重复。

3．  控制子类扩展。Java中可以用final来定义那些方法不能被子类重写。

 

 

 

 

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Visitor 访问者 ----- 对象行为型模式

作用：标示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。

适用性：

1． 一个对象结构包含很多类对象，它们有不同的接口，而你想对这些对象实施一些依赖于其具体类的操作。

2．需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作，而你想避免让这些操作“污染”这些对象的类。Visitor使得你可以将相关的操作集中起来定义在一个类中。当该对象结构被很多应用共享时，用Visitor模式让每个应用仅包含需要用到的操作。

3．定义对象结构的类很少改变，但经常需要在此结构上定义新的操作。改变对象结构类需要重定义对所有访问者的接口，这可能需要很大的代价。如果对象结构类经常改变，那么可能还是在这些类中定义这些操作较好。

 

使用Visitor模式，必须定义两个类层次：一个对应于接受操作的元素（element层次）另一个对应于定义对元素的操作的访问者（Visitor层次）。给访问者类层次增加一个新的子类即可创建一个新的操作。只要该编译器接受的语法不改变（即不需要增加新的element子类），我们就可以简单的定义新的Visitor子类以增加新的功能。ObjectStructure用来使得visitor与element相关联。ObjectStructure的实现可以是枚举它的元素、提供一个高层的接口以允许访问者访问它的元素、可以是一个复合或是一个集合。注意visitor是对ObjectStructure中的元素定义了新操作。是在现有的ObjectStructure的基础上定义的对这些元素的操作。如果ObjectStructure改变，则可能相应的Visitor也需要改变。

         该模式实现时，需实现Visitor具体的访问方式和ObjectStructure中的元素的遍历。元素的遍历可以放在visitor、对象结构自身、或是采用composite模式实现方式多种。Visitor的子类来实现具体的访问方法的实现。如果同一个访问方法具有不同的实现可以采用Strategy、Abstract  factory、java中的多态等。每一种实现方式针对不同的情况。