意图
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，以及支持可取消的操作
适用性
- 像上面讨论的MenuItem对象那样，抽象出待执行的动作以参数化某对象。你可用过程语言中的回调（callback）函数表达这种参数化机制。所谓回调函数是指函数先在某处注册，而它将在稍后某个需要的时候被调用。Command模式是回调机制的一个面向对象的替代品。
- 在不同的时刻指定、排列和执行请求。一个Command对象可以有一个与初始请求无关的生存期。如果一个请求的接收者可用一种与地址空间无关的方式表达，那么就可将负责该请求的命令对象传送给另一个不同的进程并在那儿实现该请求。
- 支持取消操作。Command的Execute操作可在实施操作前将状态存储起来，在取消操作时这个状态用来消除该操作的影响。Command接口必须添加一个Execute操作，该操作取消上一次Execute调用的效果。执行的命令被存储在一个历史列表中。可通过向后和向前遍历这一列表并分别调用Unexecute和Execute来实现重数不限的“取消”和“重做”。
- 支持修改日志，这样当系统崩溃时，这些修改可以被重做一遍。在Command接口中添加装载操作和存储操作，可以用来保持变动的一个一致的修改日志。从崩溃中恢复的过程包括从磁盘中重新读入记录下来的命令并用Execute操作重新执行它们。
- 用构建在原语操作上的高层操作构造一个系统。这样一种结构在支持事务（Transaction）的信息系统中很常见。一个事务封装了对数据的一组变动。Command模式提供了对事务进行建模的方法。Command有一个公共的接口，使得你可以用同一种方式调用所有的事务。同时使用该模式也易于添加新事务以扩展系统。
Java实现
接收者角色类
public class Receiver {
/**
* 真正执行命令相应的操作
*/
public void action(){
System.out.println("执行操作");
}
}
抽象命令角色类
public interface Command {
/**
* 执行方法
*/
void execute();
}
意图
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
- 有多个的对象可以处理一个请求，哪个对象处理该请求运行时刻自动确定。
- 你想在不明确指定接收者的情况下，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。
Java实现
public abstract class Handler {
protected Handler successor;
public abstract void handlerRequest(String condition);
public Handler getSuccessor() {
return successor;
}
public void setSuccessor(Handler successor) {
this.successor = successor;
}
意图
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, 所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
适用性
- 当一个抽象模型有两个方面, 其中一个方面依赖于另一方面。将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。
- 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。
- 当一个对象必须通知其它对象，而它又不能假定其它对象是谁。换言之，你不希望这些对象是紧密耦合的。
Java实现
public abstract class Subject {
/**
* 用来保存注册的观察者对象
*/
private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();
/**
* 注册观察者对象
* @param observer 观察者对象
*/
public void attach(Observer observer){
list.add(observer);
System.out.println("Attached an observer");
}
/**
* 删除观察者对象
* @param observer 观察者对象
*/
public void detach(Observer observer){
list.remove(observer);
}
/**
* 通知所有注册的观察者对象
*/
public void nodifyObservers(String newState){
for(Observer observer : list){
observer.update(newState);
}
}
}
意图
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恢复到保存的状态。
适用性
- 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。
- 如果一个用接口来让其它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。
Java实现
public class Memento {
private String state;
public Memento(String state){
this.state = state;
}
public String getState() {
return state;
}
public void setState(String state) {
this.state = state;
}
}
意图
定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。Template Method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
- 一次性实现一个算法的不变的部分，并将可变的行为留给子类来实现。
- 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。这是Opdyke和Johnson所描述过的“重分解以一般化”的一个很好的例子。首先识别现有代码中的不同之处，并且将不同之处分离为新的操作。最后，用一个调用这些新的操作的模板方法来替换这些不同的代码。
- 控制子类扩展。模板方法只在特定点调用“hook”操作，这样就只允许在这些点进行扩展。
Java实现
web开发中使用的布局就是模板模式的典型应用！
public abstract class Layout{
public void show(){
System.out.println("Header");
body();
System.out.println("Footer");
}
public abstract void body();
}
public class Index extends Layout{
public void body(){
System.out.println("Index");
}
}
public class Detail extends Layout{
public void body(){
System.out.println("Detail");
}
}
意图
运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
适用性
- 一个应用程序使用了大量的对象。
- 完全由于使用大量的对象，造成很大的存储开销。
- 对象的大多数状态都可变为外部状态。
- 如果删除对象的外部状态，那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象。
- 应用程序不依赖于对象标识。由于Flyweight对象可以被共享，对于概念上明显有别的对象，标识测试将返回真值。
Java实现
抽象享元角色类
public interface Flyweight {
//一个示意性方法，参数state是外蕴状态
public void operation(String state);
}
public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
private Character intrinsicState = null;
/**
* 构造函数，内蕴状态作为参数传入
* @param state
*/
public ConcreteFlyweight(Character state){
this.intrinsicState = state;
}
/**
* 外蕴状态作为参数传入方法中，改变方法的行为，
* 但是并不改变对象的内蕴状态。
*/
@Override
public void operation(String state) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("Intrinsic State = " + this.intrinsicState);
System.out.println("Extrinsic State = " + state);
}
}
意图
将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。
适用性
- 你不希望在抽象和它的实现部分之间有一个固定的绑定关系。例如这种情况可能是因为，在程序运行时刻实现部分应可以被选择或者切换。
- 类的抽象以及它的实现都应该可以通过生成子类的方法加以扩充。这时Bridge模式使你可以对不同的抽象接口和实现部分进行组合，并分别对它们进行扩充。
- 对一个抽象的实现部分的修改应对客户不产生影响，即客户的代码不必重新编译。
- （C++）你想对客户完全隐藏抽象的实现部分。在C++中，类的表示在类接口中是可见的。
- 有许多类要生成。这样一种类层次结构说明你必须将一个对象分解成两个部分。Rumbaugh称这种类层次结构为“嵌套的普化”（nested generalizations ）。
- 你想在多个对象间共享实现（可能使用引用计数），但同时要求客户并不知道这一点。一个简单的例子便是Coplien的String类，在这个类中多个对象可以共享同一个字符串表示（StringRep）。
Java实现
//电视机的接口
public interface ITV {
public void on();
public void off();
public void switchChannel(int channel);
}
//三星的ITV
public class SamsungTV implements ITV {
@Override
public void on() {
System.out.println("Samsung is turned on.");
}
@Override
public void off() {
System.out.println("Samsung is turned off.");
}
@Override
public void switchChannel(int channel) {
System.out.println("Samsung: channel - " + channel);
}
}
