ตัวอย่างของรูปแบบการออกแบบ GoF ในไลบรารีหลักของ Java

ฉันกำลังเรียนรู้รูปแบบการออกแบบ Java ของ GoF และฉันต้องการเห็นตัวอย่างชีวิตจริงของพวกเขา ตัวอย่างที่ดีของรูปแบบการออกแบบเหล่านี้ในไลบรารีหลักของ Java คืออะไร

คุณสามารถค้นหาภาพรวมของจำนวนมากของรูปแบบการออกแบบในวิกิพีเดีย นอกจากนี้ยังกล่าวถึงรูปแบบที่กล่าวถึงโดย GoF ฉันจะสรุปพวกเขาที่นี่และพยายามกำหนดรูปแบบการนำไปใช้ให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้พบได้ทั้งใน Java SE และ Java EE API

รูปแบบ Creational

บทคัดย่อจากโรงงาน ^{_{(รู้จักได้โดยวิธีการสร้างที่ส่งคืนตัวโรงงานซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อสร้างประเภทนามธรรม / อินเทอร์เฟซอื่น)}}

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

ตัวสร้าง ^{_{(รู้จักได้โดยวิธีการสร้างที่คืนค่าอินสแตนซ์เอง)}}

• java.lang.StringBuilder#append() (หมู่)
• java.lang.StringBuffer#append() (ตรงกัน)
• java.nio.ByteBuffer#put()(ยังCharBuffer, ShortBuffer, IntBuffer, LongBuffer, FloatBufferและDoubleBuffer)
• javax.swing.GroupLayout.Group#addComponent()
• การใช้งานทั้งหมดของ java.lang.Appendable
• java.util.stream.Stream.Builder

วิธีการจากโรงงาน ^{_{(สามารถรับรู้ได้โดยวิธีการสร้างสรรค์ที่ส่งคืนการใช้งานนามธรรม / ประเภทอินเตอร์เฟส)}}

• java.util.Calendar#getInstance()
• java.util.ResourceBundle#getBundle()
• java.text.NumberFormat#getInstance()
• java.nio.charset.Charset#forName()
• java.net.URLStreamHandlerFactory#createURLStreamHandler(String) (ส่งคืนวัตถุ Singleton ต่อโปรโตคอล)
• java.util.EnumSet#of()
• javax.xml.bind.JAXBContext#createMarshaller() และวิธีการอื่นที่คล้ายคลึงกัน

ต้นแบบ ^{_{(recognizeable โดยวิธี Creational กลับแตกต่างกันตัวอย่างของตัวเองที่มีคุณสมบัติเดียวกัน)}}

• java.lang.Object#clone()(ชั้นต้องดำเนินการjava.lang.Cloneable)

ซิงเกิล ^{_{(รู้จักได้โดยวิธีการสร้างที่ส่งคืนอินสแตนซ์เดียวกัน (โดยปกติจะเป็นของตัวเอง) ทุกครั้ง)}}

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

รูปแบบโครงสร้าง

อะแด็ปเตอร์ ^{_{(รู้จักได้โดยวิธีการสร้างโดยใช้อินสแตนซ์ของบทคัดย่อ / ประเภทอินเตอร์เฟสที่แตกต่างกันและส่งคืนการนำไปใช้ของตัวเอง / อีกประเภทนามธรรม / อินเทอร์เฟซที่ตกแต่ง / แทนที่อินสแตนซ์ที่กำหนด)}}

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

Bridge ^{_{(รู้จักได้โดยวิธีการสร้างโดยใช้อินสแตนซ์ของบทคัดย่อ / ประเภทอินเตอร์เฟสที่แตกต่างกันและคืนค่าการนำนามธรรม / อินเตอร์เฟสประเภทที่ผู้มอบหมาย / ใช้อินสแตนซ์ที่กำหนด)}}

• ยังไม่มีใครนึกถึง ตัวอย่างที่สมมติขึ้นจะnew LinkedHashMap(LinkedHashSet<K>, List<V>)ส่งคืนแผนที่ที่เชื่อมโยงซึ่งไม่สามารถแก้ไขได้ซึ่งไม่ได้คัดลอกรายการ แต่ใช้พวกมัน java.util.Collections#newSetFromMap()และsingletonXXX()วิธีการอย่างไรมาใกล้เคียง

คอมโพสิต ^{_{(recognizeable โดยวิธีการพฤติกรรมการใช้อินสแตนซ์ของเดียวกันประเภท / อินเตอร์เฟซที่เป็นนามธรรมในโครงสร้างต้นไม้)}}

• java.awt.Container#add(Component) (เกือบทั้งหมดสวิงจึง)
• javax.faces.component.UIComponent#getChildren() (ในทางปฏิบัติทั่ว JSF UI)

มัณฑนากร ^{_{(recognizeable โดยวิธีการ Creational ตัวอย่างของเดียวกันประเภทนามธรรม / อินเตอร์เฟซที่เพิ่มพฤติกรรมเพิ่มเติม)}}

• subclasses ทั้งหมดjava.io.InputStream, OutputStream, ReaderและWriterมีการคอนสตรัคตัวอย่างของประเภทเดียวกัน
• java.util.Collectionsที่checkedXXX(), synchronizedXXX()และunmodifiableXXX()วิธีการ
• javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper และ HttpServletResponseWrapper
• javax.swing.JScrollPane

ซุ้ม ^{_{(recognizeable พฤติกรรมโดยวิธีการซึ่งภายในใช้อินสแตนซ์ที่แตกต่างกันเป็นอิสระประเภทนามธรรม / อินเตอร์เฟซ)}}

• javax.faces.context.FacesContextมันใช้ภายในหมู่คนอื่น ๆ ประเภทนามธรรม / อินเตอร์เฟซLifeCycle, ViewHandler, NavigationHandlerและอื่น ๆ อีกมากมายโดยไม่ต้องว่า enduser ที่มีความกังวลเกี่ยวกับเรื่องนี้ (ซึ่งมี แต่สามารถแก้ไขได้โดยการฉีด)
• javax.faces.context.ExternalContextซึ่งภายในใช้ServletContext, HttpSession, HttpServletRequest, HttpServletResponseฯลฯ

Flyweight ^{_{(รู้จักได้โดยวิธีการสร้างที่ส่งคืนอินสแตนซ์ที่แคชไว้เล็กน้อยแนวคิด "multiton")}}

• java.lang.Integer#valueOf(int)(ยังBoolean, Byte, Character, Short, LongและBigDecimal)

พร็อกซี ^{_{(จำได้ด้วยวิธีการสร้างที่ส่งกลับการดำเนินการของนามธรรม / ประเภทอินเตอร์เฟสซึ่งในทางกลับกันได้รับมอบหมาย / ใช้การดำเนินการที่แตกต่างกันของนามธรรม / ประเภทอินเตอร์เฟสที่กำหนด)}}

• java.lang.reflect.Proxy
• java.rmi.*
• javax.ejb.EJB( คำอธิบายที่นี่ )
• javax.inject.Inject( คำอธิบายที่นี่ )
• javax.persistence.PersistenceContext

รูปแบบพฤติกรรม

ห่วงโซ่ของความรับผิดชอบ ^{_{(recognizeable โดยวิธีการซึ่งพฤติกรรม (อ้อม) เรียกวิธีการเดียวกันในอีกการดำเนินการเดียวกันประเภท / อินเตอร์เฟซที่เป็นนามธรรมในคิว)}}

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

คำสั่ง ^{_{(จำได้ด้วยวิธีพฤติกรรมในนามธรรม / ประเภทอินเตอร์เฟสซึ่งเรียกใช้วิธีการในการดำเนินการประเภทนามธรรม / อินเตอร์เฟซที่แตกต่างกันซึ่งได้รับการห่อหุ้มโดยการใช้คำสั่งในระหว่างการสร้าง)}}

• การใช้งานทั้งหมดของ java.lang.Runnable
• การใช้งานทั้งหมดของ javax.swing.Action

ล่าม ^{_{(recognizeable โดยวิธีพฤติกรรมกลับโครงสร้างอินสแตนซ์ที่แตกต่างกัน / ประเภทที่กำหนดเช่น / ประเภท; ทราบว่าแยก / การจัดรูปแบบไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของรูปแบบการกำหนดรูปแบบและวิธีการที่จะใช้มันเป็น)}}

• java.util.Pattern
• java.text.Normalizer
• คลาสย่อยทั้งหมดของ java.text.Format
• คลาสย่อยทั้งหมดของ javax.el.ELResolver

Iterator ^{_{(รู้จักได้โดยวิธีการตามพฤติกรรมที่ส่งคืนอินสแตนซ์ของประเภทที่แตกต่างจากคิว)}}

• การใช้งานทั้งหมดของjava.util.Iterator(เช่นในกลุ่มอื่น ๆ ด้วยjava.util.Scanner!)
• การใช้งานทั้งหมดของ java.util.Enumeration

ผู้ไกล่เกลี่ย ^{_{(รู้จักได้โดยวิธีพฤติกรรมที่ใช้อินสแตนซ์ของบทคัดย่อ / ประเภทอินเตอร์เฟสที่แตกต่างกัน (มักใช้รูปแบบคำสั่ง) ซึ่งมอบหมาย / ใช้อินสแตนซ์ที่กำหนด)}}

• java.util.Timer( scheduleXXX()วิธีการทั้งหมด)
• java.util.concurrent.Executor#execute()
• java.util.concurrent.ExecutorService( invokeXXX()และsubmit()วิธีการ)
• java.util.concurrent.ScheduledExecutorService( scheduleXXX()วิธีการทั้งหมด)
• java.lang.reflect.Method#invoke()

ที่ระลึก ^{_{(จำได้ด้วยวิธีการพฤติกรรมซึ่งเปลี่ยนสถานะภายในของอินสแตนซ์ทั้งหมด )}}

• java.util.Date(เมธอด setter ทำสิ่งDateนั้นแทนlongค่าภายใน)
• การใช้งานทั้งหมดของ java.io.Serializable
• การใช้งานทั้งหมดของ javax.faces.component.StateHolder

สังเกตการณ์ (หรือเผยแพร่ / สมัครสมาชิก) ^{_{(recognizeable พฤติกรรมโดยวิธีการซึ่งเรียกวิธีการในตัวอย่างของอีกประเภท / อินเตอร์เฟซที่เป็นนามธรรมขึ้นอยู่กับสถานะของตัวเอง)}}

• java.util.Observer/ java.util.Observable(ไม่ค่อยใช้ในโลกแห่งความเป็นจริงแม้ว่า)
• การใช้งานทั้งหมดของjava.util.EventListener(เกือบทั้งหมดสวิงจึง)
• javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener
• javax.servlet.http.HttpSessionAttributeListener
• javax.faces.event.PhaseListener

รัฐ ^{_{(จำได้ด้วยวิธีพฤติกรรมซึ่งเปลี่ยนพฤติกรรมของมันขึ้นอยู่กับสถานะของอินสแตนซ์ซึ่งสามารถควบคุมได้จากภายนอก)}}

• javax.faces.lifecycle.LifeCycle#execute()(ควบคุมโดยFacesServletพฤติกรรมขึ้นอยู่กับเฟสปัจจุบัน (สถานะ) ของวงจรชีวิต JSF)

กลยุทธ์ ^{_{(รู้จักได้โดยวิธีพฤติกรรมในนามธรรม / ประเภทอินเตอร์เฟสซึ่งเรียกใช้วิธีในการใช้งานบทคัดย่อ / ประเภทอินเตอร์เฟสที่แตกต่างกันซึ่งได้รับการส่งผ่านเป็นอาร์กิวเมนต์วิธีในการใช้กลยุทธ์)}}

• java.util.Comparator#compare()Collections#sort()ดำเนินการโดยหมู่คนอื่น ๆ
• javax.servlet.http.HttpServlet, service()และdoXXX()วิธีการทั้งหมดใช้HttpServletRequestและHttpServletResponseและผู้ดำเนินการต้องดำเนินการ (และไม่ให้ถือเป็นตัวแปรอินสแตนซ์!)
• javax.servlet.Filter#doFilter()

แม่แบบวิธี ^{_{(จำได้ด้วยวิธีพฤติกรรมซึ่งมีพฤติกรรม "เริ่มต้น" ที่กำหนดโดยประเภทนามธรรมแล้ว)}}

• ทุกวิธีการที่ไม่ใช่นามธรรมjava.io.InputStream, java.io.OutputStream, และjava.io.Readerjava.io.Writer
• ทุกวิธีการที่ไม่ใช่นามธรรมของjava.util.AbstractList, และjava.util.AbstractSetjava.util.AbstractMap
• javax.servlet.http.HttpServletdoXXX()วิธีการทั้งหมดโดยค่าเริ่มต้นจะส่งข้อผิดพลาด "ไม่อนุญาตให้ใช้" HTTP 405 ไปยังการตอบกลับ คุณมีอิสระที่จะใช้อย่างใดอย่างหนึ่งหรือทั้งหมด

ผู้เข้าชม ^{_{(สามารถรับรู้ได้โดยนามธรรม / ประเภทอินเตอร์เฟสที่แตกต่างกันซึ่งมีวิธีการที่กำหนดซึ่งใช้ประเภทนามธรรม / อินเตอร์เฟซอื่น ๆหนึ่งจริงเรียกวิธีการของอื่น ๆ และอื่น ๆ ดำเนินการกลยุทธ์ที่ต้องการมัน)}}

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

1. แบบสังเกตการณ์ตลอดทั้งวงสวิง ( Observable, Observer)
2. MVC ยังอยู่ในการแกว่ง
3. รูปแบบอะแดปเตอร์: InputStreamReader และ OutputStreamWriter หมายเหตุ: ContainerAdapter, ComponentAdapter, FocusAdapter, KeyAdapter, MouseAdapterมีไม่ได้อะแดปเตอร์; พวกเขาเป็นวัตถุ Null ตัวเลือกการตั้งชื่อแย่โดยซัน
4. รูปแบบมัณฑนากร ( BufferedInputStreamสามารถตกแต่งสตรีมอื่น ๆ เช่นFilterInputStream)
5. รูปแบบ AbstractFactory สำหรับชุดเครื่องมือ AWT และคลาสรูปลักษณ์และความรู้สึกที่เสียบได้
6. java.lang.Runtime#getRuntime() คือซิงเกิล
7. ButtonGroup สำหรับรูปแบบคนกลาง
8. Action, AbstractActionอาจจะใช้สำหรับการแสดงภาพที่แตกต่างกันในการดำเนินการรหัสเดียวกัน -> รูปแบบคำสั่ง
9. Interned Strings หรือ CellRender ใน JTable สำหรับรูปแบบ Flyweight (คิดเกี่ยวกับกลุ่มต่าง ๆ เช่นกลุ่มเธรดพูลกลุ่มการเชื่อมต่อกลุ่มวัตถุ EJB - ฟลายเวทคือการจัดการทรัพยากรที่ใช้ร่วมกันจริงๆ)
10. โมเดลเหตุการณ์ Java 1.0 เป็นตัวอย่างของ Chain of Responsibility เช่นเดียวกับ Servlet Filters
11. รูปแบบตัววนซ้ำใน Collections Framework
12. คอนเทนเนอร์ที่ซ้อนใน AWT / Swing ใช้รูปแบบคอมโพสิต
13. ผู้จัดการโครงร่างใน AWT / Swing เป็นตัวอย่างของกลยุทธ์

และอีกมากมายฉันเดา

1. Flyweightใช้กับค่าบางค่าของ Byte, Short, Integer, Long และ String
2. Facadeถูกใช้ในหลาย ๆ ที่ แต่ที่ชัดเจนที่สุดคือ Interface Scripting
3. Singleton - java.lang.Runtime อยู่ในใจ
4. Abstract Factory - การเขียนสคริปต์และ JDBC API
5. คำสั่ง - เลิกทำ / ทำซ้ำของ TextComponent
6. Interpreter - RegEx (java.util.regex. ) และ SQL (java.sql. ) API
7. ต้นแบบ - ไม่แน่ใจ 100% ถ้านับนี้ แต่ฉันคิดว่าclone()วิธีg สามารถนำมาใช้เพื่อจุดประสงค์นี้

RMI ขึ้นอยู่กับพร็อกซี

ควรเป็นไปได้ที่จะกล่าวถึงรูปแบบหนึ่งใน 23 รูปแบบส่วนใหญ่ใน GoF:

1. Abstract Factory: อินเตอร์เฟส java.sql ทั้งหมดได้รับการปรับใช้อย่างเป็นรูปธรรมจาก JDBC JAR เมื่อลงทะเบียนไดรเวอร์
2. Builder: java.lang.StringBuilder
3. วิธีการของโรงงาน: โรงงาน XML และอื่น ๆ
4. ต้นแบบ: อาจจะโคลนนิ่ง () แต่ฉันไม่แน่ใจว่าฉันจะซื้อมัน
5. Singleton: java.lang.System
6. อะแดปเตอร์: คลาสอะแดปเตอร์ใน java.awt.event เช่น WindowAdapter
7. Bridge: คลาสของคอลเล็กชันใน java.util รายการที่นำมาใช้โดย ArrayList
8. คอมโพสิต: java.awt java.awt.Component + java.awt.Container
9. มัณฑนากร: ทั่วทุกแพคเกจ java.io
10. Facade: ExternalContextทำหน้าที่เป็นส่วนหน้าสำหรับการทำคุกกี้ขอบเขตเซสชันและการดำเนินการที่คล้ายกัน
11. Flyweight: จำนวนเต็มตัวละคร ฯลฯ
12. พร็อกซี: แพคเกจ java.rmi
13. เครือข่ายความรับผิดชอบ: ตัวกรอง Servlet
14. คำสั่ง: รายการเมนูสวิง
15. ล่าม: ไม่โดยตรงใน JDK แต่ JavaCC ใช้สิ่งนี้อย่างแน่นอน
16. Iterator: อินเตอร์เฟส java.util.Iterator; ไม่สามารถชัดเจนกว่านั้น
17. สื่อกลาง: JMS?
18. Memento:
19. ผู้สังเกตการณ์: java.util.Observer/Observable (ทำได้ไม่ดี)
20. สถานะ:
21. กลยุทธ์:
22. แม่แบบ:
23. ผู้เข้าชม:

ฉันไม่สามารถคิดถึงตัวอย่างใน Java สำหรับ 10 จาก 23 แต่ฉันจะดูว่าฉันจะทำได้ดีขึ้นในวันพรุ่งนี้ นั่นคือสิ่งที่แก้ไขสำหรับ

รูปแบบนามธรรมของโรงงานถูกนำมาใช้ในสถานที่ต่าง ๆ DatagramSocketImplFactoryเช่น PreferencesFactory, มีอีกมากมาย --- ค้นหา Javadoc สำหรับอินเทอร์เฟซที่มีคำว่า "โรงงาน" ในชื่อ

นอกจากนี้ยังมีรูปแบบ Factory ค่อนข้างน้อยเช่นกัน

แม้ว่าฉันจะเรียงลำดับของนาฬิกาแตกหัก แต่ Java XML API ก็ใช้ Factory เป็นจำนวนมาก ฉันหมายถึงเพียงแค่ดูที่:

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

...และอื่น ๆ และอื่น ๆ.

นอกจากนี้ยังมีตัวสร้างบัฟเฟอร์ (StringBuffer, ByteBuffer, StringBuilder) ที่หลากหลาย

• วิธีการโรงงาน

java.util.Collection # Iterator เป็นตัวอย่างที่ดีของวิธีการของโรงงาน ขึ้นอยู่กับคลาสย่อยที่เป็นรูปธรรมของคอลเล็กชันที่คุณใช้มันจะสร้างการใช้ Iterator เนื่องจากทั้งโรงงาน superclass (คอลเลกชัน) และ Iterator ที่สร้างขึ้นเป็นอินเตอร์เฟสบางครั้งจึงสับสนกับ ตัวอย่างส่วนใหญ่สำหรับ AbstractFactory ในคำตอบที่ได้รับการยอมรับ (BalusC) เป็นตัวอย่างของFactoryซึ่งเป็นเวอร์ชันของวิธีการในโรงงานที่ไม่ซับซ้อนซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของรูปแบบ GoF ดั้งเดิม ใน Facory ลำดับชั้นคลาสของโรงงานจะถูกยุบและโรงงานใช้วิธีการอื่นเพื่อเลือกผลิตภัณฑ์ที่จะส่งคืน

• โรงงานบทคัดย่อ

โรงงานที่เป็นนามธรรมมีวิธีการที่หลากหลายจากโรงงาน ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยโรงงานหนึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ร่วมกัน (เครื่องพิมพ์และตลับหมึกของคุณที่ดีกว่ามาจากโรงงานเดียวกัน (นามธรรม)) ดังที่ได้กล่าวไว้ในคำตอบข้างต้นตระกูลของส่วนประกอบ AWT GUI ที่แตกต่างจากแพลตฟอร์มหนึ่งไปอีกแพลตฟอร์มเป็นตัวอย่างของสิ่งนี้ (แม้ว่าการนำไปปฏิบัติจะแตกต่างจากโครงสร้างที่อธิบายไว้ใน Gof)