不变模式
一个类创建后，在整个生命周期内都不会变化。有两种：弱不变模式和强不变模式。
弱不变模式：该类不变，子类有可能变化。1. 引用到其他对象时，在类内部初始化，如果必须在客户端初始化的，则在类内部使用复制方式进行初始化。 实现方法： 不提供set函数
强不变模式： 在满足弱不变模式的情况下，类或方法在子类中不能修改，实现方法：函数为final或类为final
与其他模式关系：
享元模式内部可以有变化，但和环境无关即可
策略模式
作用：
更换整个算法，改为其他方法来解决同样的问题。
模式将行为和环境分开。
应用场景：
多个类的区别只是行为
系统动态地在多个行为间进行选择
策略使用的数据不需要让客户知道
角色：
Strategy：行为类接口，规定API
ConcreteStrategy：具体的行为类
Context：环境部分，维持和查询行为类，有成员对象 strategy
注意：
使用时，考察算法是否可从环境中分割，再考察算法如何变化
使用何种算法由Context决定
如果一次使用多种策略，需要使用装饰模式
优缺点
1.策略模式保证了采取哪种算法的逻辑和算法可以单独变化
2.避免使用多重条件语句
和其他模式关系：
创建模式：创建专注于创建，策略的使用更广一些
享元模式：如果某些策略的区别只是客户状态 context不同，则可以将这些信息抽象出来由客户端注入，从而减少策略类
模板方法：模板使用继承提供不同的算法行为，策略使用委派提供不同的算法行为
装饰模式：是否增强功能， 当策略需要同时使用一个以上的算法时，可同时使用策略和装饰
模板方法
作用：
父类指定处理的骨架，子类规定具体内容（抽象类与实现类）
角色：
AbstractClass父类模板，骨架算法函数使用final修饰
ConcreteClass子类的实现
在重构中的应用
big method： extrract method； 将函数局部变量使用函数返回；将常量使用函数返回
观察者模式（发布和订阅模式）
作用：
给类加入观察者后，当类的状态发生变化，就会通知观察者，在写一些和状态变化有关的处理时，很有用。
观察者类似于事件中的发布订阅模式
角色：
Subject：抽象类，表示被观察者，属性有List<Observer>，函数有增加和删除观察者，通知观察者方法 notify()。
ConcreteSubject：表示实际的观察者，改变内部状态的方法 change。
Observer：表示观察者，有方法update（Subject s）由subject.notify（）调用。
ConcreteObserver：表示实际的Observer。调用update方法，可获得ConcreteSubject的当前状态。
优缺点：
1. 松散耦合
2.广播通信
1.观察者之间如果有循环调用，可能会系统崩溃
2.观察者不知道Subject是怎么发生变化的
注意：
使用 java.util 支持的观察者模式
Observer可以存在Subject，或者ConcreteSubject中，优先放在Subject中。
Java支持
java.util中提供了Observable（类似Subject）类和Observer接口， 实现时：
l ConcreteSubject继承Observable类 ，状态变化时setChange()置位；调用notifyObservers 通知Observer；
l ConcreteObserver实现Observer接口，定义update方法，第一个参数是ConcreteSubject
l 客户端：创建Observer和Observable对象；加入Observer：add(Observer); 改变Observable的状态（setChanged(), notifyObservers() 两个都要调用）
l 有多个observer时，确保update方法调用顺序改变时也不会发生问题。
和其他模式关系：
备忘录模式：subject将observer以备忘录模式存储在体内
应用实例：
Tomcat的声明周期管理，如下：
LifecycleListener 代表的是抽象观察者，它定义一个 lifecycleEvent 方法，这个方法就是当主题变化时要执行的 方法。
ServerLifecycleListener 代表的是具体的观察者，它实现了 LifecycleListener 接口的方法。
Lifecycle 接口代表的是抽象主题，它定义了管理观察者的方法和它要所做的其它方法。StandardServer代表的是具体主题，它实现了抽象主题的所有方法。
这里 Tomcat 对观察者做了扩展，增加了另外两个类：LifecycleSupport、LifecycleEvent，它们作为辅助类扩展了观察者的功能。
LifecycleEvent 使得可以定义事件类别，不同的事件可区别处理，更加灵活。
LifecycleSupport 类代理了主题对 多观察者的管理，将这个管理抽出来统一实现，以后如果修改只要修改LifecycleSupport 类就可以了，不需要去修改所有具体主题，因为 所有具体主题的对观察者的操作都被代理给 LifecycleSupport 类了。这可以认为是观察者模式的改进版。
迭代器
作用：
将iterator和Aggregate分开，使得iterator和Aggregate分开变化。比如以前用数组实现，现在改成列表，则用iterator的遍历不用做任何修改
角色：
Iterator：定义遍历元素的接口。定义next()和hasNext()方法
ConcreteIterator：实现iterator所定义的接口，一种是包括ConcreteAggregator对象，另一种是作为ConcreteAggregate的成员类
Aggregate：要访问的集合，定义了iterator()方法
ConcreteAggregate：实现了Aggregate接口，
宽接口和窄接口
宽接口支持修改，窄接口只能访问
ConcreteAggregate为客户端提供窄接口，为ConcreteIterator提供宽接口
实现双重接口的方法：将ConcreteIterator作为ConcreteAggregate的内部成员类
模式的实现：
ConcreteIterator 为单独类：可以被不同的对象共同控制
ConcreteIterator 为成员类：不破坏对聚集的封装
优缺点：
1.一个聚集上可以定义多个Iterator
2.Iterator返回的对象无类型特征（1.5以上可通过泛型支持）
1.Iterator给人一种顺序化的错觉，客户端如果依赖顺序会出错
和其他模式关系：
合成模式：迭代子遍历树结构
命令模式：命令维护历史清单聚集，并使用迭代子遍历历史清单元素
工厂模式：聚集角色提供一工厂方法，向外界提供自己的迭代子对象，如 iterator()
说明：
遍历功能的进一步扩展，如Predicate，Closure等。
java集合
Collection 代表聚集；
List 表示聚集有顺序，所以 get(inex) 在中间增加和删除用户
Set 元素必须唯一
Map
Iterator 对象通过 Collection.iterator() 得到，还有remove()方法
ListIterator 通过 List.listIterator() 得到，支持正向和逆向迭代，set，add（当前的后边）和remove
Collection List Iterator和ListIterator 四个很好地阐述了迭代子模式，使用内部成员类实现
责任链模式
作用：
由多个对象构成链，客户端发出请求时，该请求在链上传递，如果当前对象不能处理继续传递给下一个。
请求端（客户端）并不知道哪一个处理端完成处理。
角色：
Handler：处理端的抽象类，包含函数setSuccesor，handle， 属性 Handler succesor
ConcreteHandler：具体处理类，实现handl函数
Client： 定义多个handler，完成责任链的组装，调用handler1.handle();
注意：
如果是线性单一处理就是责任链模式，如果是线性多个处理就是装饰器模式，如果是单一处理就是策略模式。
使用spring可以更简单的实现，只要在新增加一个HandlerManager类，在其中实现具体的处理逻辑如线性单一，线性多个，单一处理就可以了。
命令只能传给一个处理器
责任链可以是线、树（合成模式），环（next（）不为空）
使用场景：
系统有处理者对象组成的链，可能有合成模式构成
多于一个处理器对象，而且哪个处理器完成处理动态确定的
请求者不明确指定那个处理器处理
处理者对象的链是动态指定的
案例：
是 Tomcat 中 Container 设计的基础，整个容器的就是通过一 个链连接在一起，，从Engine 到 Host 再到 Context 一直到 Wrapper 都是通过一个链传递请求，这个链一直将请求正确的传递给最终处理请求的那个 Servlet。
击鼓传花： 击鼓者是Client，传花者是Handler，具体的人是ConcreteHandler， 花是传递的具体数据
和其他模式关系
合成模式：完成处理者的组成
命令模式
作用：
产生请求时，根据请求创建对象实例，按照发生顺序排入等候序列中。接着，根据顺序执行相应的command。
可以将command对象保存起来，下次使用
多个command组成一个新的command（宏命令）
应用场合；
callBack的实现，将invoker传入comand中，command的执行完成回调
接收端可以否决请求或者记录日志，方便后期恢复
较容易设计一命令队列,对请求排队
命令的undo和redo: 需要保存动作(命令)和状态
角色：
Command：命令的interface，方法 execute()
ConcreteCommand：具体的命令，可以是宏命令和一般命令，调用receiver.action()方法
Receiver：接受者，具体执行请求
Client：产生ConcreteCommand和Receiver、Invoker对象，并进行组装; 调用invoker.action() 启动执行。Client知道执行什么（ConcreteCommand）和谁（Receiver）来执行，由谁（Invoker）跟进
Invoker：请求者，调用command.execute()执行请求。
优缺点：
invoker 和 receiver 分开，请求方不知道接收方的接口，更不知道数据如何接受，操作是否完成
非常容易加入新的命令
可能会导致过多的ConcreteCommand类
注意：
宏命令: 将多个命令一次执行： 使用合成模式处理 Command
支持undo和redo：Command提供 unExecute方法可以恢复操作的效果；Receiver保存最初状态数据，并提供方法可以返回到最初状态
如果只是一层的undo和redo，只要存储最后执行的命令。如果是多层的undo和redo，需要存储曾经被执行过的命令清单。
案例：
tomcat：
Connector作为抽象请求者
HttpConnector作为具体请求者。
HttpProcessor作为命令。
Container作为命令的抽象接受者， ContainerBase 作为具体的接受者。
应用服务器 Server 作为Client。
Server首先创建命令请求者 HttpConnector 对象，然后创建命令 HttpProcessor对象。再把命令对象交给命令接受者 ContainerBase 容器来处理命令。命令的最终是被 Tomcat 的 Container 执行的。命令可以以队列的方式进来，Container 也可以以不同的方式来处理请求，如 HTTP1.0 协议和 HTTP1.1 的处理方式就会不同。
西游记：
圣旨是Command，定义执行接口；
宣孙悟空上天的圣旨是ConcreteCommand；
玉皇大帝是client: 创建具体的圣旨和谁来执行， 委托太白金星执行
太白金星是Invoker
孙悟空是 Receiver：完成具体的执行
其他模式关系：
合成模式： 构造宏命令
备忘录模式：redo和undo功能中，备忘录模式存储命令的执行效果状态
原始模式：命令类带有clone的话，可以复制
备忘录模式（Memento）
作用：
不破坏封装前提下，捕捉对象状态，并外部存储。
可利用该模式，执行以下操作：undo redo history(产生操作记录) snapshot（存储当前状态），使用数组存储多个状态。
常与命令模式和迭代模式一起使用。
角色：
Originator：方法 Memento store() 创建Memento，并使用其保存对象状态，load(Memento) 恢复以前状态。
Memento：Originator要保存的内部信息。Memento有俩种接口：wideinterface供Originator使用，提供存取的所有方法。Narrow interface供包外的相关类使用。
Caretaker：函数 save(Memento) 保存对象，只能使用Memento的“狭义接口”。
Client：决定保存、复原和做快照的时间点。创建Originator和Caretaker对象，调用Originator.store()产生Memento，并传递给Caretaker。
变种：
CareTaker增强：可以将创建Originator和调用save方法移入 CareTaker中
将 Caretaker和Originator的角色合并
注意：
多检查点的实现：Caretaker持有map，每个entry为<checkpoint,Memento>，Client传入要返回到的checkpoint
双重接口的实现（以Originator Mentento MententoNarrow Caretaker 为例）：
class Originator {
// 作为Originator的内部类实现宽接口
private class Memento implements MementoNarrow {
//除了 MementoNarrow定义的函数，其他都为静态
}
// 外部只能通过这个函数访问
public MementoNarrow store() {
return new Memento();
}
}
备忘录模式操作步骤：
1. Originator 创建一个Memento
2. Originator 执行一个可撤销的操作（多是对自己状态的改变）
3. 如果要撤销，通过 Originator.load(Memento) 撤销改变
假如模式操作步骤：
当恢复Originator比较复杂时使用，可保证Originator永远有效；缺点是操作执行两次，如果拷贝和源对象共享数据就麻烦了。
1.创建Originator的一个拷贝
2.在拷贝上执行某个操作
3.检查拷贝状态是否合法，正确就在Originator上执行，错误则丢弃并抛出异常
和其他模式关系
命令模式：如果命令需要撤销，则命令使用备忘录存储可撤销操作的状态
原始模式：使用原始进行备忘录的创建
优缺点：
1. 简化了Originator类
1. 如果Originator所有信息都要保存，Memento类会比较昂贵
2.Caretaker 保存Memento时，并不知道该对象占用多少存储空间
状态模式
作用:
对象在不同的状态下有不同的行为。
应用场合：
多个方法写同样的条件判断
扩展新的状态不影响已有类
角色：
State：表示状态的interface，规定行为 method。
ConcreteState：实现类，对应一种状态，该状态下的属性和行为
Context：定义客户端感兴趣的接口，具体实现委派给持有的ConcreteState实例，调用其函数。
注意：
具体的状态类使用了单例模型
状态的转换可以由Client Context 和State实现，如果转换条件固定，可使用Context；State子类决定就更有灵活性。
状态对象的创建和销毁： 状态变化频繁，创建成本高时（预先创建）；不频繁变更（使用时创建）
可以使用状态图描述对象系统：画出对象的状态图；有几种状态；每种状态下完成的工作（状态和行为组成二维图形）
优缺点：
1。需要为每种状态创建一个ConcreteState，可能会造成类过多
1. 减少大量的判断语句
与其他模式关系：
享元模式：保存状态间公共属性
单例模式：状态唯一
策略模式： 看Context是否有状态切换，在策略模式中，Context的整个生命周期内Strategy不会变化，而状态模式中不同的状态会使用；
访问者模式
作用：
把聚集和处理俩者分开，一个变化不会影响另一个
聚集中元素类型复杂（树形），不同类型有特定的操作（处理细节和元素类型相关，有多个if）
不当应用场合：
1. Node体系频繁发生变化：比如需要实现新的Node子类时，需要在每一个Visitor中加入相应方法。
应用场合：
1.比较稳定的数据结构和 易于变化的算法
角色：
Visitor：接口，声明对元素的访问方法 visit(Node n)
ConcreteVisitor：实现类
Node：聚集中的元素，具有 boolean accept(Visitor v) 返回值表明是否接受visitor的访问
ConcreteNode：实现了accept 方法
ObjectStructrue：包含ConcreteNode的聚集，提供遍历方法。
双重委派：
动态地根据函数所属类和参数选择正确的函数：实现方法：1. 使用 instanceof 对参数 obj类型做判断。 2. 返还球：调用传入参数obj.fun()第二次动态分派
单个元素处理时的双重委派：
NodeA.accept(Visitor v) 中调用VisitorA.visitA(this) , 再调用 NodeA.operationA() 完成（重构的时候可能会出现，否则谁第一次会想这么复杂，而且我觉得不需要设计这么负责，可以根据实际情况简化）。
优缺点：
1.在Node体系中加入新操作比较容易
2.将多个Node都有的行为集中到Visitor中，而不是分散到各个Node类中
1. 增加新的节点类型比较困难
2. 破坏Node的封装，从而访问者模式是一个有争议的模式
与其他模式关系：
迭代子模式： 针对不同元素类是否行为不同
解释器模式
作用：
使用“迷你”语言描述问题，使用“解释器模式”编译成JAVA程序，当程序发生变化时，只需要修改“迷你”语言。如：海龟图的例子。
应用场合：
重复发生的问题可以用这种简单语言表示
效率不是问题
角色：
抽象表达式：接口定义intercept() 该函数对表达式进行解析
终结表达式：实现抽象表达式，不包含其他表达式。如 NUM1+NUM2 中的NUM2，intercept()只需要对自身解析
非终结表达式：实现抽象表达式，本身包含其他的 表达式，如上面的 +，intercept（）递归调用
客户端：构造抽象语法树（AST，表达式），调用Intercept函数
Context：提供map完成表达式和真实量值的转换，如NUM1 为124；
和其他模式的关系：
合成模式: 抽象语法树（AST）的表达式就构成一个合成模式（抽象表达式，非终结表达式为树枝，终结表达式为树叶）
不变模式：某些表达式可以设计为不变模式
访问者模式：如果将AST节点中的共有操作放在visitor中
中介者模式
作用：
对对象间的调用进行管理
多个成员中引入经理，彼此之间的交互转变为和经理的交互。
角色：
Mediator：定义同事到Mediator的interface，声明一个或多个事件方法change(Colleague c)。
ConcreteMediator：持有所有的ConcreteColleague对象，实现change，从ConcreteCollegue接收消息，向相应的Colleague发成命令
Colleague：定义Mediator到同事的interface，持有Mediator对象
ConcreteColleague：
特点：
部分交互关系变化不会影响到其他成员
容易实现colleague的扩展，而mediator的扩展不太容易
Colleague作为参量传递到Mediator的事件方法； Mediator在Colleague中是实例变量
优缺点：
1. 将对象在小尺度的行为和与其他对象的协作分开
2. 减少继承的出现
1.同事类的复用是以 Mediator的不可复用为代价的
应用场景：
1.对象责任划分混乱时，应当进行重构而不是使用中介者模式
2.中介者模式是对协作进行封装，不要认为割裂纯数据类和纯行为类
其他模式关系
1.适配器模式： Mediator ConcreteMediator和Colleague构成一适配器
2.门面模式：两者都是简化调用，门面是外对内单向的，中介者是双向的
3.观察者模式：两者是二选一，观察者通过引入主题和观察者解耦协作；中介者引入中介解耦协作。中介者不适于设计一个大型系统的事件处理机制，建议使用观察者，毕竟java支持了。
