小菜鸟

观察者模式（Observer Pattern）：对象间的联动通知机制

观察者模式是行为型设计模式的一种，核心思想是定义对象间的一对多依赖关系：当一个对象（目标）的状态发生改变时，所有依赖它的对象（观察者）会自动收到通知并更新。这种模式就像 “订阅 - 发布” 系统 —— 订阅者（观察者）关注发布者（目标），当发布者有新内容时，所有订阅者都会收到推送，核心是 “状态联动，自动更新”。

观察者模式的核心结构

观察者模式通过四个核心角色实现对象间的联动，分工明确且耦合度低：

目标接口 / 类（Subject）

• 定义被观察对象的接口，提供注册、移除观察者及通知所有观察者的方法。
• 示例：NewsPublisher（新闻发布者，定义addSubscriber()、removeSubscriber()、notifySubscribers()）。

具体目标（ConcreteSubject）

• 实现目标接口，维护自身状态，当状态改变时调用notify()方法通知所有观察者。
• 示例：TechNewsPublisher（科技新闻发布者，状态为最新新闻内容）。

观察者接口（Observer）

• 定义观察者的接口，声明接收通知并更新自身的方法（通常名为update()）。
• 示例：Subscriber（订阅者，定义update(String news)方法）。

具体观察者（ConcreteObserver）

• 实现观察者接口，在收到通知时执行具体的更新逻辑，通常会保存对目标的引用以获取最新状态。
• 示例：EmailSubscriber（邮件订阅者，收到新闻后发送邮件）、AppSubscriber（APP 订阅者，收到新闻后推送通知）。

代码实现示例

以 “新闻订阅系统” 为例，展示观察者模式的实现：新闻发布者（目标）发布新闻时，所有订阅者（观察者）会自动收到通知。

状态模式（State Pattern）：基于状态的行为动态切换

状态模式是行为型设计模式的一种，核心思想是允许对象在内部状态改变时自动改变其行为，使对象看起来好像修改了它的类。这种模式将不同状态对应的行为封装到独立的状态类中，通过状态的切换实现行为的动态变化，本质是 “将状态转换逻辑与状态对应的行为分离，用类表示状态”。就像 “交通信号灯”—— 红灯、黄灯、绿灯对应不同的行为（禁止通行、准备停止、允许通行），灯的状态改变时，行为也随之改变。

状态模式的核心结构

状态模式通过三个核心角色实现状态与行为的绑定及动态切换：

上下文（Context）

• 维护当前状态并提供切换状态的接口，是状态模式的使用者。
• 上下文本身不实现具体行为，而是将行为委托给当前状态对象。
• 示例：TrafficLight（交通信号灯，持有当前灯状态的引用）。

状态接口（State）

• 定义所有具体状态的公共接口，声明状态对应的行为方法（如handle()）。
• 示例：LightState（灯状态接口，声明show()方法表示灯的显示行为）。

具体状态（ConcreteState）

• 实现状态接口，封装特定状态下的行为逻辑，并可在适当时候触发状态切换（通过修改上下文的当前状态）。
• 示例：RedLight（红灯状态）、YellowLight（黄灯状态）、GreenLight（绿灯状态）。

代码实现示例

以 “交通信号灯” 为例，展示状态模式的实现：信号灯有红、黄、绿三种状态，每种状态对应不同的显示行为，且状态会按 “红→绿→黄→红” 的顺序切换。

迭代器模式（Iterator Pattern）：统一访问集合元素的方式

迭代器模式是行为型设计模式的一种，核心思想是提供一种统一的方法顺序访问容器对象（如集合、数组）中的各个元素，而不暴露容器的内部结构。这种模式就像 “遥控器”—— 无论电视机的内部构造如何，用户只需通过遥控器的按键（迭代器方法）就能逐频道切换（遍历元素），无需了解电视的内部细节。

迭代器模式的核心结构

迭代器模式通过四个核心角色实现对容器元素的统一遍历，职责明确且解耦了容器与遍历逻辑：

迭代器接口（Iterator）

• 定义遍历容器元素的标准接口，通常包含以下方法：
  • hasNext()：判断是否还有下一个元素。
  • next()：返回当前元素，并移动到下一个位置。
  • （可选）remove()：移除当前元素（视容器支持情况）。
• 示例：java.util.Iterator（Java 集合框架的迭代器接口）。

具体迭代器（ConcreteIterator）

• 实现迭代器接口，封装具体的遍历逻辑，记录当前遍历位置，与特定容器绑定。
• 示例：ArrayList的内部迭代器（遍历数组）、LinkedList的内部迭代器（遍历链表）。

容器接口（Collection/Aggregate）

• 定义容器的核心接口，声明创建迭代器的方法（iterator()），是所有容器的抽象父类。
• 示例：java.util.Collection（Java 集合的根接口）。

具体容器（ConcreteCollection）

• 实现容器接口，存储元素并提供创建对应迭代器的方法，负责管理元素的增删改查。
• 示例：ArrayList（数组容器）、HashSet（哈希表容器）。

代码实现示例

以 “自定义列表容器” 为例，展示迭代器模式的实现：自定义MyList容器，通过迭代器遍历元素，不暴露内部存储结构（如数组）。

访问者模式（Visitor Pattern）：数据与操作的分离艺术

访问者模式是行为型设计模式的一种，核心思想是封装作用于数据结构中各元素的操作，使这些操作可以独立于数据结构变化。它通过 “双分派” 机制，在不修改元素类的前提下，为元素添加新的操作，本质是 “预留访问通路，通过回调实现操作扩展”。

访问者模式的核心结构

访问者模式通过五个核心角色实现数据与操作的分离，分工明确且支持灵活扩展：

抽象元素（Element）

• 定义数据结构中元素的抽象接口，声明一个accept(Visitor visitor)方法，用于接受访问者的访问（核心方法，实现双分派的关键）。
• 示例：Shape（图形抽象类，声明accept(Visitor v)）。

具体元素（ConcreteElement）

• 实现抽象元素接口，重写accept方法，并在方法中调用访问者的对应visit方法（将自身作为参数传递）。
• 示例：Circle（圆形）、Rectangle（矩形）。

抽象访问者（Visitor）

• 定义对所有具体元素的访问接口，每个方法对应一种具体元素（方法名通常为visitConcreteElementX）。
• 示例：ShapeVisitor（图形访问者接口，声明visitCircle(Circle c)、visitRectangle(Rectangle r)）。

具体访问者（ConcreteVisitor）

• 实现抽象访问者接口，封装对具体元素的操作逻辑（如计算面积、绘制图形等）。
• 示例：AreaCalculator（计算面积的访问者）、ShapeDrawer（绘制图形的访问者）。

5对象结构（ObjectStructure）

• 管理元素的集合（如列表、树等），提供遍历元素的方法，并可触发访问者对所有元素的访问。
• 示例：ShapeGroup（图形组，包含多个图形元素）。

核心机制：双分派（Double Dispatch）

访问者模式的关键是 “双分派” 机制，通过两次分发决定最终执行的操作：

策略模式（Strategy Pattern）：算法的封装与灵活切换

策略模式是行为型设计模式的一种，核心思想是定义一系列算法，将每个算法封装成独立的策略类，使它们可以相互替换，从而让算法的变化独立于使用算法的客户端。这种模式就像 “出行方式的选择”—— 无论是步行、骑车还是开车，目的都是到达目的地，只是方式不同，客户端可根据需求灵活切换。

策略模式的核心结构

策略模式通过三个核心角色实现算法的封装与切换，结构清晰且职责分明：

策略接口（Strategy）

• 定义所有算法的公共接口，声明算法的核心方法（如计算、执行等）。
• 示例：PaymentStrategy（支付策略接口，定义pay(double amount)方法）。

具体策略（ConcreteStrategy）

• 实现策略接口，封装具体的算法逻辑，是策略模式的 “可替换单元”。
• 示例：AlipayStrategy（支付宝支付）、WechatPayStrategy（微信支付）。

上下文（Context）

• 使用策略的客户端角色，持有策略接口的引用，负责将具体策略传递给客户端，或根据场景选择策略。
• 上下文不直接实现算法，而是委托给具体策略执行，自身仅关注 “何时使用算法” 而非 “如何实现算法”。
• 示例：Order（订单上下文，通过支付策略完成支付）。

代码实现示例

以 “订单支付系统” 为例，展示策略模式的应用：订单可通过支付宝、微信等不同方式支付，客户端可动态选择支付方式。