小菜鸟

中介者模式（Mediator Pattern）：封装交互，解耦对象

中介者模式是行为型设计模式的一种，核心思想是通过一个中介对象封装多个对象（同事）之间的交互，使同事对象无需直接相互引用，从而降低耦合度，且可以独立地改变它们之间的交互方式。这种模式就像 “聊天室主持人”—— 多个用户（同事）通过主持人（中介者）传递信息，无需知道彼此的存在，所有交互由主持人协调，本质是 “集中管理交互，减少直接依赖”。

中介者模式的核心结构

中介者模式通过四个核心角色实现对象间的间接交互，职责分明且解耦效果显著：

中介者接口（Mediator）

• 定义同事对象之间交互的接口，声明用于协调同事的方法（如changed(Colleague)—— 当同事状态改变时通知中介者）。
• 示例：ChatMediator（聊天室中介者接口，声明sendMessage(String msg, User user)方法）。

具体中介者（ConcreteMediator）

• 实现中介者接口，维护所有同事对象的引用，并实现具体的协调逻辑：当某个同事状态改变时，中介者负责通知其他相关同事做出响应。
• 示例：ConcreteChatMediator（具体聊天室中介者，管理用户列表并转发消息）。

同事类抽象（Colleague）

• 定义同事对象的抽象接口，持有中介者的引用（通过构造方法注入），提供与中介者交互的方法（如通知中介者自身状态改变）。
• 示例：User（用户抽象类，包含send(String msg)和receive(String msg)方法）。

具体同事类（ConcreteColleague）

• 实现同事类抽象，代表具体的交互对象，当自身状态改变时，通过中介者通知其他同事，而不直接与其他同事交互。
• 示例：ChatUser（具体用户，发送消息时通过中介者转发，接收中介者传递的消息）。

代码实现示例

以 “聊天室” 为例，展示中介者模式的实现：多个用户通过聊天室中介者发送和接收消息，用户之间无需直接关联，所有消息通过中介者转发。

命令模式（Command Pattern）：封装请求的艺术

命令模式是行为型设计模式的一种，核心思想是将请求（方法调用）封装为一个独立的对象，使请求的发送者与接收者解耦。通过命令对象，可实现请求的参数化、排队、日志记录及撤销等功能，本质是 “将操作封装为对象，实现请求的灵活管理”。

命令模式的核心结构

命令模式通过四个核心角色实现请求的封装与解耦，分工明确且扩展性强：

命令接口（Command）

• 定义命令的抽象接口，声明执行命令的方法（通常为execute()），是所有具体命令的父类。
• 示例：OrderCommand（订单命令接口，声明execute()方法）。

具体命令（ConcreteCommand）

• 实现命令接口，封装具体的请求逻辑，通常持有接收者（Receiver）的引用，并在execute()方法中调用接收者的相关方法完成请求。
• 示例：PayOrderCommand（支付订单命令）、CancelOrderCommand（取消订单命令）。

接收者（Receiver）

• 真正执行命令的对象，包含完成命令所需的业务逻辑（如支付、取消等操作）。
• 示例：OrderService（订单服务，提供pay()、cancel()等方法）。

调用者（Invoker）

• 触发命令执行的对象，持有命令对象的引用，通过调用命令的execute()方法触发请求，不直接与接收者交互。
• 示例：OrderController（订单控制器，接收用户请求并触发对应命令）。

代码实现示例

以 “订单管理系统” 为例，展示命令模式的实现：支持支付订单和取消订单操作，通过命令对象封装这些操作，实现解耦和日志记录。

原型模式（Prototype Pattern）：通过克隆高效创建对象

原型模式是创建型设计模式的一种，核心思想是通过复制（克隆）现有对象（原型）来创建新对象，而非通过new关键字重新实例化。这种模式特别适合创建复杂对象或频繁创建相似对象的场景，能有效提高创建效率并简化流程。

原型模式的核心结构

原型模式的实现依赖两个关键要素，结构简洁但功能明确：

原型接口 / 类（Prototype）

• 声明克隆自身的方法（通常名为clone()）。
• 在 Java 中，通常通过实现Cloneable接口（标识接口）并重写Object.clone()方法实现。

具体原型（Concrete Prototype）

• 实现原型接口，具体定义克隆逻辑（深拷贝或浅拷贝）。
• 示例：User、Product等需要被克隆的类。

原型模式的实现步骤

在 Java 中实现原型模式需遵循以下步骤：

1. 实现Cloneable接口

Cloneable是一个标识接口（无任何方法），用于通知 JVM：该类可以被安全克隆。若未实现此接口，调用clone()会抛出CloneNotSupportedException。

建造者模式（Builder Pattern）：复杂对象的分步构建艺术

建造者模式（又称生成器模式）是创建型设计模式的一种，核心思想是将复杂对象的构建过程与表示分离，使得同样的构建流程可以生成不同的产品表示。这种模式特别适合处理由多个部件组成、构建步骤复杂的对象（如汽车、文档、配置项等）。

建造者模式的核心结构

建造者模式通过四个核心角色实现复杂对象的构建，分工明确且各司其职：

产品（Product）

• 定义被构建的复杂对象，包含多个组成部件（如汽车的发动机、底盘、车身等）。
• 示例：Computer（包含 CPU、内存、硬盘等部件）。

建造者接口（Builder）

• 声明构建产品各个部件的抽象方法（如buildCPU()、buildMemory()），以及返回最终产品的方法（如getResult()）。
• 作用：规范构建流程，确保所有具体建造者遵循统一的步骤。

具体建造者（ConcreteBuilder）

• 实现建造者接口，具体实现每个部件的构建逻辑，并负责将部件组装成产品。
• 示例：GameComputerBuilder（构建游戏电脑，侧重高性能 CPU 和显卡）、OfficeComputerBuilder（构建办公电脑，侧重稳定性）。

指导者（Director）

• 负责控制构建流程，调用建造者接口的方法按顺序构建产品，不直接参与部件的具体构建。
• 作用：隔离客户端与构建过程，确保构建步骤的一致性。

代码实现示例

以 “自定义电脑组装” 为例，展示建造者模式的具体应用：

模板方法模式（Template Method Pattern）：固定算法骨架，灵活定制步骤

模板方法模式是行为型设计模式的一种，核心思想是在抽象类中定义一个算法的骨架（模板方法），将算法中可变的步骤延迟到子类中实现，使得子类在不改变算法整体结构的前提下，可自定义某些特定步骤。这种模式就像 “文档模板”—— 模板规定了文档的整体结构（如标题、正文、结尾），用户只需填充具体内容即可，核心是 “固定骨架，灵活填充”。

模板方法模式的核心结构

模板方法模式通过抽象类和子类的配合实现算法的复用与扩展，包含三种关键方法：

模板方法（Template Method）

• 定义在抽象类中，描述算法的骨架，按顺序调用其他方法（抽象方法、钩子方法），构成完整的算法流程。
• 通常用final修饰，防止子类修改算法结构。
• 示例：makeBeverage()（制作饮料的模板方法，依次调用 “煮水→冲泡→倒杯→加配料”）。

抽象方法（Abstract Method）

• 由抽象类声明、子类必须实现的方法，对应算法中可变的步骤。
• 示例：brew()（冲泡，咖啡和茶的冲泡方式不同）、addCondiments()（加配料，咖啡加奶，茶加糖）。

钩子方法（Hook Method）

• 由抽象类声明并提供默认实现（可为空），子类可选择重写，用于控制算法流程或添加额外逻辑。
• 示例：isAddCondiments()（是否加配料，子类可通过返回false跳过该步骤）。

代码实现示例

以 “饮料制作流程” 为例，展示模板方法模式的实现：咖啡和茶的制作流程基本相同（煮水→冲泡→倒杯→加配料），但冲泡方式和配料不同，通过模板方法固定流程，子类实现差异步骤。