几种常用的设计模式介绍
1. 设计模式的起源
最早提出“设计模式”概念的是建筑设计大师亚力山大Alexander。在1970年他的《建筑的永恒之道》里描述了投计模式的发现，因为它已经存在了千百年之久，而现代才被通过大量的研究而被发现。
在《建筑的永恒之道》里这样描述：模式是一条由三个部分组成的通用规则：它表示了一个特定环境、一类问题和一个解决方案之间的关系。每一个模式描述了一个不断重复发生的问题，以及该问题解决方案的核心设计。
在他的另一本书《建筑模式语言》中提到了现在已经定义了253种模式。比如：
说明城市主要的结构：亚文化区的镶嵌、分散的工作点、城市的魅力、地方交通区
住宅团组：户型混合、公共性的程度、住宅团组、联排式住宅、丘状住宅、老人天地室内环境和室外环境、阴和阳总是一气呵成
针对住宅：夫妻的领域、儿童的领域、朝东的卧室、农家的厨房、私家的沿街露台、个人居室、起居空间的序列、多床卧室、浴室、大储藏室
针对办公室、车间和公共建筑物：灵活办公空间、共同进餐、共同小组、宾至如归、等候场所、小会议室、半私密办公室
尽管亚力山大的著作是针对建筑领域的，但他的观点实际上适用于所有的工程设计领域，其中也包括软件设计领域。“软件设计模式”，这个术语是在1990年代由Erich Gamma等人从建筑设计领域引入到计算机科学中来的。目前主要有23种。
2. 软件设计模式的分类
创建型
创建对象时，不再由我们直接实例化对象；而是根据特定场景，由程序来确定创建对象的方式，从而保证更大的性能、更好的架构优势。创建型模式主要有简单工厂模式（并不是23种设计模式之一）、工厂方法、抽象工厂模式、单例模式、生成器模式和原型模式。
结构型
用于帮助将多个对象组织成更大的结构。结构型模式主要有适配器模式、桥接模式、组合器模式、装饰器模式、门面模式、亨元模式和代理模式。
行为型
用于帮助系统间各对象的通信，以及如何控制复杂系统中流程。行为型模式主要有命令模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式、策略模式、模板模式和访问者模式。
3. 常见设计模式介绍
单例模式(singleton)
有些时候，允许自由创建某个类的实例没有意义，还可能造成系统性能下降。如果一个类始终只能创建一个实例，则这个类被称为单例类，这种模式就被称为单例模式。
public class Singleton {
   
    public static void main(String[] args)
    {
        //创建Singleton对象不能通过构造器，只能通过getInstance方法
        Singleton s1 = Singleton.getInstance();
        Singleton s2 = Singleton.getInstance();
        //将输出true
        System.out.println(s1 == s2);
    }
   
    //使用一个变量来缓存曾经创建的实例
    private static Singleton instance;
    //将构造器使用private修饰，隐藏该构造器
    private Singleton(){
        System.out.println("Singleton被构造！");
    }
   
    //提供一个静态方法，用于返回Singleton实例
    //该方法可以加入自定义的控制，保证只产生一个Singleton对象
    public static Singleton getInstance()
    {
        //如果instance为null，表明还不曾创建Singleton对象
        //如果instance不为null，则表明已经创建了Singleton对象，将不会执行该方法
        if (instance == null)
        {
            //创建一个Singleton对象，并将其缓存起来
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
单例模式主要有如下两个优势：
1) 减少创建Java实例所带来的系统开销
2) 便于系统跟踪单个Java实例的生命周期、实例状态等。
简单工厂(StaticFactory Method)
简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式，可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。
A实例调用B实例的方法，称为A依赖于B。如果使用new关键字来创建一个B实例（硬编码耦合），然后调用B实例的方法。一旦系统需要重构：需要使用C类来代替B类时，程序不得不改写A类代码。而用工厂模式则不需要关心B对象的实现、创建过程。
Output，接口
public interface Output
{
    //接口里定义的属性只能是常量
    int MAX_CACHE_LINE = 50;
    单例模式的几种实现方式//接口里定义的只能是public的抽象实例方法
    void out();
    void getData(String msg);
}
Printer，Output的一个实现
//让Printer类实现Output
public class Printer implements Output
{
    private String[] printData = new String[MAX_CACHE_LINE];
    //用以记录当前需打印的作业数
    private int dataNum = 0;
    public void out()
    {
        //只要还有作业，继续打印
        while(dataNum > 0)
        {
            System.out.println("打印机打印：" + printData[0]);
            //把作业队列整体前移一位，并将剩下的作业数减1
            System.arraycopy(printData , 1, printData, 0, --dataNum);
        }
    }
    public void getData(String msg)
    {
        if (dataNum >= MAX_CACHE_LINE)
        {
            System.out.println("输出队列已满，添加失败");
        }
        else
        {
            //把打印数据添加到队列里，已保存数据的数量加1。
            printData[dataNum++] = msg;
        }
    }
}
BetterPrinter，Output的一个实现

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