Приклади шаблонів дизайну GoF в основних бібліотеках Java

Я вивчаю шаблони дизайну GoF Java і хочу побачити приклади реального життя. Які є хороші приклади цих моделей дизайну в основних бібліотеках Java?

Ви можете знайти огляд багатьох моделей дизайну у Вікіпедії . Він також згадує, які зразки згадує Міністр фінансів. Я підсумую їх тут і спробую призначити якомога більше реалізацій шаблону, які можна знайти як в API SE SE, так і в Java EE.

Творчі зразки

Абстрактна фабрика ^{_{(розпізнавана за допомогою творчих методів, що повертає саму фабрику, що, в свою чергу, може бути використане для створення іншого абстрактного / інтерфейсного типу)}}

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

Builder ^{_{(впізнаваний за методами креації, що повертає сам екземпляр)}}

• java.lang.StringBuilder#append() (несинхронізований)
• java.lang.StringBuffer#append() (синхронізовано)
• java.nio.ByteBuffer#put()(Також на CharBuffer, ShortBuffer, IntBuffer, LongBuffer, FloatBufferі DoubleBuffer)
• javax.swing.GroupLayout.Group#addComponent()
• Усі реалізації java.lang.Appendable
• java.util.stream.Stream.Builder

Фабричний метод ^{_{(впізнаваний за методами креації, що повертає реалізацію абстрактного / інтерфейсного типу)}}

• java.util.Calendar#getInstance()
• java.util.ResourceBundle#getBundle()
• java.text.NumberFormat#getInstance()
• java.nio.charset.Charset#forName()
• java.net.URLStreamHandlerFactory#createURLStreamHandler(String) (Повертає одиночний об'єкт за протоколом)
• java.util.EnumSet#of()
• javax.xml.bind.JAXBContext#createMarshaller() та інші подібні методи

Прототип ^{_{(розпізнається методами креації, повертаючи інший екземпляр себе з тими ж властивостями)}}

• java.lang.Object#clone()(клас повинен реалізувати java.lang.Cloneable)

Синглтон ^{_{(впізнаваний за допомогою творчих методів, щоразу повертаючи один і той же екземпляр (як правило, сам))}}

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

Структурні структури

Адаптер ^{_{(розпізнається методами творчої творчості, що містить екземпляр іншого абстрактного / типу інтерфейсу та повертає реалізацію власного / іншого абстрактного / типу інтерфейсу, який прикрашає / переосмислює даний екземпляр)}}

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

Міст ^{_{(розпізнається методами творчості, що приймає екземпляр іншого абстрактного / типу інтерфейсу та повертає реалізацію власного абстрактного / типу інтерфейсу, який делегує / використовує даний екземпляр)}}

• Ніхто ще не спадає на думку. Вигаданим прикладом може бути new LinkedHashMap(LinkedHashSet<K>, List<V>)повернення немодифікованої пов'язаної карти, яка не клонує елементи, а використовує їх. Однак методи java.util.Collections#newSetFromMap()і singletonXXX()наближаються.

Композитний ^{_{(розпізнаваний за поведінковими методами, що містить екземпляр того ж абстрактного / інтерфейсного типу в структурі дерева)}}

• java.awt.Container#add(Component) (практично по всьому Swing таким чином)
• javax.faces.component.UIComponent#getChildren() (практично по всьому JSF UI таким чином)

Декоратор ^{_{(розпізнається за методами творчості, використовуючи екземпляр того ж абстрактного / інтерфейсного типу, що додає додаткової поведінки)}}

• Все підкласи java.io.InputStream, OutputStream, Readerі Writerє конструктор , який приймає екземпляр того ж типу.
• java.util.Collections, То checkedXXX(), synchronizedXXX()і unmodifiableXXX()методи.
• javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper і HttpServletResponseWrapper
• javax.swing.JScrollPane

Фасад ^{_{(впізнаваний за поведінковими методами, який внутрішньо використовує екземпляри різних незалежних абстрактних / типів інтерфейсу)}}

• javax.faces.context.FacesContextВін внутрішньо використовує серед інших абстрактних типів / інтерфейсу LifeCycle, ViewHandler, NavigationHandlerі багато іншого без того , щоб кінцевий користувач повинен турбуватися про це (які , однак, що переписуються шляхом ін'єкції).
• javax.faces.context.ExternalContext, Який використовується всередині ServletContext, HttpSession, HttpServletRequest, HttpServletResponseі т.д.

Легка вага ^{_{(впізнаваний за методами творчості, що повертає кешований екземпляр, трохи ідея "мультитон")}}

• java.lang.Integer#valueOf(int)(Також на Boolean, Byte, Character, Short, Longі BigDecimal)

Проксі ^{_{(пізнавана з допомогою породжують методів , який повертає реалізацію даного типу абстрактного / інтерфейсу , який , в свою чергу делегатів / використовує в іншу реалізацію даного типу абстрактного / інтерфейсу)}}

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

Поведінкові моделі

Ланцюг відповідальності ^{_{(розпізнається за поведінковими методами, який (опосередковано) викликає той самий метод в іншій реалізації того ж абстрактного / інтерфейсного типу в черзі)}}

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

Команда ^{_{(розпізнається за поведінковими методами в абстрактно / інтерфейсному типі, яка викликає метод у реалізації іншого абстрактного / інтерфейсного типу, який був інкапсульований реалізацією команди під час її створення)}}

• Усі реалізації java.lang.Runnable
• Усі реалізації javax.swing.Action

Інтерпретатор ^{_{(розпізнається за поведінковими методами, що повертають структурно інший екземпляр / тип даного екземпляра / типу; зауважте, що аналіз / форматування не є частиною шаблону, визначаючи шаблон і як його застосувати)}}

• java.util.Pattern
• java.text.Normalizer
• Усі підкласи java.text.Format
• Усі підкласи javax.el.ELResolver

Ітератор ^{_{(розпізнається поведінковими методами, послідовно повертаючи екземпляри іншого типу з черги)}}

• Всі реалізації java.util.Iterator(таким чином, серед інших також java.util.Scanner!).
• Усі реалізації java.util.Enumeration

Посередник ^{_{(розпізнається за поведінковими методами, використовуючи екземпляр іншого типу абстрактного / інтерфейсу (зазвичай, використовуючи шаблон команди), який делегує / використовує даний екземпляр)}}

• java.util.Timer(усі scheduleXXX()методи)
• java.util.concurrent.Executor#execute()
• java.util.concurrent.ExecutorService( invokeXXX()та submit()методи)
• java.util.concurrent.ScheduledExecutorService(усі scheduleXXX()методи)
• java.lang.reflect.Method#invoke()

Мементо ^{_{(впізнаваний за поведінковими методами, який внутрішньо змінює стан усього екземпляра)}}

• java.util.Date(методи сеттера роблять це, Dateвнутрішньо представлені longзначенням)
• Усі реалізації java.io.Serializable
• Усі реалізації javax.faces.component.StateHolder

Спостерігач (або Опублікувати / Підписатись) ^{_{(розпізнається за поведінковими методами, який викликає метод у екземплярі іншого абстрактного / інтерфейсного типу, залежно від власного стану)}}

• java.util.Observer/ java.util.Observable(рідко використовується в реальному світі)
• Всі реалізації java.util.EventListener(практично на всьому Swing таким чином)
• javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener
• javax.servlet.http.HttpSessionAttributeListener
• javax.faces.event.PhaseListener

Держава ^{_{(розпізнається за поведінковими методами, яка змінює свою поведінку залежно від стану екземпляра, яким можна керувати зовні)}}

• javax.faces.lifecycle.LifeCycle#execute()(контролюється FacesServletповедінка залежить від поточної фази (стану) життєвого циклу JSF)

Стратегія ^{_{(розпізнається за поведінковими методами в абстрактно / інтерфейсному типі, яка викликає метод у реалізації іншого абстрактного / інтерфейсного типу, який передається як аргумент методу в реалізацію стратегії)}}

• java.util.Comparator#compare(), виконаний серед інших Collections#sort().
• javax.servlet.http.HttpServlet, і, service()і всі doXXX()методи беруть HttpServletRequestі, HttpServletResponseі реалізатор повинен їх обробити (а не отримувати їх як змінні екземпляри!).
• javax.servlet.Filter#doFilter()

Метод шаблону ^{_{(розпізнається за поведінковими методами, які вже мають "типову" поведінку, визначені абстрактним типом)}}

• Все не абстрактні методи java.io.InputStream, java.io.OutputStream, java.io.Readerі java.io.Writer.
• Все не абстрактні методи java.util.AbstractList, java.util.AbstractSetі java.util.AbstractMap.
• javax.servlet.http.HttpServlet, всі doXXX()методи за замовчуванням надсилають у відповідь помилку HTTP 405 "Метод не дозволений". Ви можете реалізувати жоден або будь-який із них.

Відвідувач ^{_{(розпізнається двома різними типами абстрактних / інтерфейсів, який має визначені методи, які приймають один до одного абстрактний / тип інтерфейсу; один насправді викликає метод іншого, а інший виконує потрібну стратегію на ньому)}}

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

1. Шаблон спостерігача протягом цілого розмаху ( Observable, Observer)
2. MVC також у розпалі
3. Шаблон адаптера: InputStreamReader і OutputStreamWriter Примітка: ContainerAdapter, ComponentAdapter, FocusAdapter, KeyAdapter, MouseAdapterє НЕ адаптери; вони є насправді Нульовими Об'єктами. Поганий вибір імені від Sun.
4. Візерунок декораторів ( BufferedInputStreamможе прикрашати інші потоки, такі як FilterInputStream)
5. AbstractFactory Шаблон для інструментарію AWT та класів вигляд та відчуття Swing plug
6. java.lang.Runtime#getRuntime() є Сінглтон
7. ButtonGroup для моделі «Медіатор»
8. Action, AbstractActionможе використовуватися для різних візуальних зображень для виконання одного і того ж коду -> Командний шаблон
9. Інтерновані струни або CellRender в JTable для Flyweight Pattern (Також подумайте про різні пули - Нитки пулів, пули з'єднань, об'єктивні пули EJB - Flyweight справді стосується управління спільними ресурсами)
10. Модель події Java 1.0 є прикладом ланцюжка відповідальності, як і фільтри сервлетів.
11. Шаблон ітератора в рамках колекцій
12. Вкладені контейнери в AWT / Swing використовують шаблон композиту
13. Менеджери планування в AWT / Swing - приклад стратегії

і багато іншого я здогадуюсь

1. Легкий вага використовується з деякими значеннями Байт, Короткий, Цілий, Довгий і Строковий.
2. Фасад використовується в багатьох місцях, але найбільш очевидним є інтерфейс сценаріїв.
3. Синглтон - java.lang.Runime приходить на думку.
4. Анотація заводу - також сценарій та JDBC API.
5. Команда - Скасувати / Повторити TextComponent.
6. Інтерпретатор - RegEx (java.util.regex. ) Та SQL (java.sql. API ).
7. Прототип - Не на 100% впевнений, чи враховується це, але я думаю, що clone()метод може бути використаний для цієї мети.

RMI заснований на проксі.

Потрібно навести один для більшості з 23 моделей у GoF:

1. Анотація Factory: інтерфейси java.sql отримують свої конкретні реалізації від JDBC JAR, коли драйвер зареєстрований.
2. Builder: java.lang.StringBuilder.
3. Фабричний метод: Фабрики XML, серед інших.
4. Прототип: Можливо, клон (), але я не впевнений, що купую це.
5. Синглтон: java.lang.System
6. Адаптер: Класи адаптерів у java.awt.event, наприклад, WindowAdapter.
7. Міст: колекційні заняття в java.util. Список реалізований ArrayList.
8. Композиція: java.awt. java.awt.Component + java.awt.Container
9. Декоратор: Весь пакет java.io.
10. Фасад: ExternalContext поводиться як фасад для виконання файлів cookie, обсягу сеансу та подібних операцій.
11. Легка вага: Цілий, персонаж тощо.
12. Проксі: пакет java.rmi
13. Ланцюг відповідальності: фільтри сервлетів
14. Команда: Перемістіть пункти меню
15. Перекладач: В JDK немає безпосередньо, але JavaCC, безумовно, використовує це.
16. Ітератор: інтерфейс java.util.Iterator; не може бути зрозумілішим за це.
17. Посередник: JMS?
18. Повідомлення:
19. Спостерігач: java.util.Observer/Observable (погано зроблено, хоча)
20. Штат:
21. Стратегія:
22. Шаблон:
23. Відвідувач:

Я не можу придумати приклади на Java для 10 з 23, але я побачу, чи зможу завтра краще. Саме для цього потрібна редакція.

Абстрактний заводський візерунок використовується в різних місцях. Наприклад, DatagramSocketImplFactory, PreferencesFactory. Є ще багато --- пошук Javadoc для інтерфейсів, у яких в назві є слово "Фабрика".

Також є досить багато примірників фабричного шаблону.

Незважаючи на те, що я начебто зламаний годинник з цим, API Java XML дуже багато використовує Factory. Я маю на увазі просто подивіться на це:

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

... і так далі, і так далі.

Додатково різні буфери (StringBuffer, ByteBuffer, StringBuilder) використовують Builder.

• Фабричний метод

java.util.Collection # Ітератор - хороший приклад заводського методу. Залежно від конкретного підкласу колекції, який ви використовуєте, він створить реалізацію Iterator. Оскільки і створений фабричний надклас (Колекція), і створений Ітератор є інтерфейсами, його іноді плутають із AbstractFactory. Більшість прикладів AbstractFactory у прийнятій відповіді (BalusC) - це приклади Фабрики , спрощеної версії Фабричного методу, яка не є частиною оригінальних моделей GoF. У Facory ієрархія класу Factory зведена, і фабрика використовує інші засоби для вибору продукту, який потрібно повернути.

• Анотація заводу

Абстрактна фабрика має кілька заводських методів, кожен створює різний продукт. Продукція, що випускається однією фабрикою, призначена для використання разом (ваш принтер і картриджі краще бути з того ж (абстрактного) заводу). Як зазначено у відповідях вище, сімейства компонентів графічного інтерфейсу AWT, що відрізняються від платформи до платформи, є прикладом цього (хоча його реалізація відрізняється від структури, описаної в Gof).