Примеры шаблонов проектирования GoF в основных библиотеках Java

Ответ 1

Вы можете найти обзор многих шаблонов дизайна в Википедии. Также упоминается, какие шаблоны упоминаются GoF. Я суммирую их здесь и попытаюсь назначить как можно больше реализаций шаблонов, как в Java SE, так и в Java EE API.

Творческие образцы

Абстрактная фабрика ^{_{(распознаваемая креативными методами, возвращающими саму фабрику, которая, в свою очередь, может использоваться для создания другого абстрактного/интерфейсного типа)}}

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

Builder ^{_{(распознается креативными методами, возвращающими сам экземпляр)}}

• java.lang.StringBuilder#append() (несинхронизированный)
• java.lang.StringBuffer#append() (синхронизировано)
• java.nio.ByteBuffer#put() (также для CharBuffer, ShortBuffer, IntBuffer, LongBuffer, FloatBuffer и DoubleBuffer)
• javax.swing.GroupLayout.Group#addComponent()
• Все реализации java.lang.Appendable
• java.util.stream.Stream.Builder

Фабричный метод ^{_{(распознаваемый креативными методами, возвращающими реализацию абстрактного/интерфейсного типа)}}

• java.util.Calendar#getInstance()
• java.util.ResourceBundle#getBundle()
• java.text.NumberFormat#getInstance()
• java.nio.charset.Charset#forName()
• java.net.URLStreamHandlerFactory#createURLStreamHandler(String) (возвращает одноэлементный объект для протокола)
• java.util.EnumSet#of()
• javax.xml.bind.JAXBContext#createMarshaller() и другие подобные методы

Прототип ^{_{(распознается креативными методами, возвращающими другой экземпляр самого себя с теми же свойствами)}}

• java.lang.Object#clone() (класс должен реализовывать java.lang.Cloneable)

Синглтон ^{_{(распознаваемый креативными методами, возвращающими один и тот же экземпляр (обычно самого себя) каждый раз)}}

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

Структурные узоры

Адаптер ^{_{(распознаваемый креативными методами, берущими экземпляр другого абстрактного/интерфейсного типа и возвращающий реализацию собственного/другого абстрактного/интерфейсного типа, который украшает/переопределяет данный экземпляр)}}

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

Мост ^{_{(распознаваемый креативными методами, берущими экземпляр другого абстрактного/интерфейсного типа и возвращающий реализацию собственного абстрактного/интерфейсного типа, который делегирует/использует данный экземпляр)}}

• Никто еще не приходит в голову. В качестве примера можно привести new LinkedHashMap(LinkedHashSet<K>, List<V>) который возвращает неизменяемую связанную карту, которая не клонирует элементы, а использует их. Однако java.util.Collections#newSetFromMap() и singletonXXX() близки.

Составной ^{_{(распознается поведенческими методами, берущими экземпляр одного и того же абстрактного/интерфейсного типа в древовидную структуру)}}

• java.awt.Container#add(Component) (таким образом, практически во всем Swing)
• javax.faces.component.UIComponent#getChildren() (таким образом, практически во всем пользовательском интерфейсе JSF)

Декоратор ^{_{(распознаваемый креативными методами, использующими экземпляр того же типа абстрактного/интерфейса, который добавляет дополнительное поведение)}}

• Все подклассы java.io.InputStream, OutputStream, Reader и Writer имеют конструктор, принимающий экземпляр одного типа.
• java.util.Collections, checkedXXX(), synchronizedXXX() и unmodifiableXXX().
• javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper и HttpServletResponseWrapper
• javax.swing.JScrollPane

Фасад ^{_{(распознаваемый поведенческими методами, которые внутренне используют экземпляры различных независимых абстрактных/интерфейсных типов)}}

• javax.faces.context.FacesContext, он внутренне использует, среди прочего, абстрактные/интерфейсные типы LifeCycle, ViewHandler, NavigationHandler и многие другие без того, чтобы ViewHandler беспокоиться об этом (которые, однако, могут быть переопределены инъекцией).
• javax.faces.context.ExternalContext, который внутренне использует ServletContext, HttpSession, HttpServletRequest, HttpServletResponse и т.д.

Flyweight ^{_{(распознается креативными методами, возвращающими кешированный экземпляр, немного "многотонная" идея)}}

• java.lang.Integer#valueOf(int) (также для Boolean, Byte, Character, Short, Long и BigDecimal)

Прокси ^{_{(распознаваемый креативными методами, который возвращает реализацию данного абстрактного/интерфейсного типа, который в свою очередь делегирует/использует другую реализацию данного абстрактного/интерфейсного типа)}}

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

Поведенческие модели

Цепочка ответственности ^{_{(распознается поведенческими методами, которые (косвенно) вызывают тот же метод в другой реализации того же абстрактного/интерфейсного типа в очереди)}}

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

Команда ^{_{(распознаваемая поведенческими методами в абстрактном/интерфейсном типе, который вызывает метод в реализации другого абстрактного/интерфейсного типа, который был инкапсулирован реализацией команды во время ее создания)}}

• Все реализации java.lang.Runnable
• Все реализации javax.swing.Action

Интерпретатор ^{_{(распознаваемый поведенческими методами, возвращающими структурно отличающийся экземпляр/тип данного экземпляра/типа; обратите внимание, что синтаксический анализ/форматирование не является частью шаблона, определение шаблона и способ его применения)}}

• java.util.Pattern
• java.text.Normalizer
• Все подклассы java.text.Format
• Все подклассы javax.el.ELResolver

Итератор ^{_{(распознается поведенческими методами, последовательно возвращая экземпляры другого типа из очереди)}}

• Все реализации java.util.Iterator (таким образом, среди других также java.util.Scanner !).
• Все реализации java.util.Enumeration

Посредник ^{_{(распознаваемый поведенческими методами, берущими экземпляр другого абстрактного/интерфейсного типа (обычно использующий шаблон команды), который делегирует/использует данный экземпляр)}}

• java.util.Timer (все методы scheduleXXX())
• java.util.concurrent.Executor#execute()
• java.util.concurrent.ExecutorService (invokeXXX() и submit())
• java.util.concurrent.ScheduledExecutorService (все методы scheduleXXX())
• java.lang.reflect.Method#invoke()

Памятка ^{_{(распознаваемая поведенческими методами, которые внутренне изменяют состояние всего экземпляра)}}

• java.util.Date (методы установки делают это, Date внутренне представлена long значением)
• Все реализации java.io.Serializable
• Все реализации javax.faces.component.StateHolder

Наблюдатель (или Публикация/подписка) ^{_{(распознается поведенческими методами, которые вызывают метод в экземпляре другого абстрактного/интерфейсного типа, в зависимости от собственного состояния)}}

• java.util.Observer/ java.util.Observable (хотя редко используется в реальном мире)
• Все реализации java.util.EventListener (практически во всем Swing)
• javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener
• javax.servlet.http.HttpSessionAttributeListener
• javax.faces.event.PhaseListener

Состояние ^{_{(распознается поведенческими методами, которые изменяют свое поведение в зависимости от состояния экземпляра, которым можно управлять извне)}}

• javax.faces.lifecycle.LifeCycle#execute() (управляется FacesServlet, поведение зависит от текущей фазы (состояния) жизненного цикла JSF)

Стратегия ^{_{(распознается поведенческими методами в абстрактном/интерфейсном типе, который вызывает метод в реализации другого абстрактного/интерфейсного типа, который был передан в качестве аргумента метода в реализацию стратегии)}}

• java.util.Comparator#compare(), выполняемый среди других Collections#sort().
• javax.servlet.http.HttpServlet, service() и все doXXX() принимают HttpServletRequest и HttpServletResponse и разработчик должен их обработать (а не получить их в качестве переменных экземпляра!).
• javax.servlet.Filter#doFilter()

Шаблонный метод ^{_{(распознаваемый поведенческими методами, которые уже имеют поведение "по умолчанию", определенное абстрактным типом)}}

• Все неабстрактные методы java.io.InputStream, java.io.OutputStream, java.io.Reader и java.io.Writer.
• Все неабстрактные методы java.util.AbstractList, java.util.AbstractSet и java.util.AbstractMap.
• javax.servlet.http.HttpServlet, все методы doXXX() по умолчанию отправляют в ответ ошибку HTTP 405 "Метод не разрешен". Вы свободны, чтобы реализовать ни один или любой из них.

Посетитель ^{_{(распознаваемый по двум разным типам абстрактных/интерфейсов, в которых определены методы, каждый из которых принимает другой тип абстрактных/интерфейсных: один фактически вызывает метод другого, а другой выполняет для него требуемую стратегию)}}

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

Ответ 2

1. Схема наблюдателя на протяжении всего свинга (Observable, Observer)
2. MVC также в разгаре
3. Шаблон адаптера: InputStreamReader и OutputStreamWriter ПРИМЕЧАНИЕ. ContainerAdapter, ComponentAdapter, FocusAdapter, KeyAdapter, MouseAdapter не являются адаптерами; они на самом деле нулевые объекты. Плохой выбор имен от Sun.
4. Шаблон декоратора (BufferedInputStream может декорировать другие потоки, такие как FilterInputStream)
5. Шаблон AbstractFactory для AWT Toolkit и подключаемых классов Swing.
6. java.lang.Runtime#getRuntime() - синглтон
7. ButtonGroup для шаблона Mediator
8. Action, AbstractAction можно использовать для разных визуальных представлений для выполнения одного и того же кода → Шаблон команды
9. Interned Strings или CellRender в JTable for Flyweight Pattern (также подумайте о различных пулах - Пулы потоков, пулы соединений, пулы объектов EJB - Flyweight действительно об управлении общими ресурсами)
10. Модель событий Java 1.0, как и фильтры сервлетов, является примером цепочки ответственности.
11. Шаблон итератора в платформе коллекций
12. Вложенные контейнеры в AWT/Swing используют шаблон Composite.
13. Менеджеры по раскладке в AWT/Swing являются примером стратегии

и многое другое, я думаю,

Ответ 3

• Flyweight используется с некоторыми значениями Byte, Short, Integer, Long и String.
• Фасад используется во многих местах, но наиболее очевидными являются интерфейсы Scripting.
• Singleton - java.lang.Runtime приходит на ум.
• Аннотация Factory - также скриптинг и JDBC API.
• Команда - Отменить/Вернуть TextComponent.
• Интерпретатор - RegEx (java.util.regex.) и SQL (java.sql.) API.
• Прототип - не 100% уверен, что этот счетчик, но я думаю, что метод clone() может быть использован для этой цели.

Ответ 4

RMI основан на прокси.

Должна быть указана одна из них для большинства 23 шаблонов в GoF:

• Аннотация Factory: интерфейсы java.sql все получают свои конкретные реализации из JDBC JAR при регистрации драйвера.
• Builder: java.lang.StringBuilder.
• Factory Метод: XML-заводы, среди прочих.
• Прототип: Возможно, clone(), но я не уверен, что я его покупаю.
• Синглтон: java.lang.System
• Адаптер: классы адаптера в java.awt.event, например, WindowAdapter.
• Мост: классы коллекции в java.util. Список реализован ArrayList.
• Композитный: java.awt. java.awt.Component + java.awt.Container
• Декоратор: весь пакет java.io.
• Фасад: ExternalContext ведет себя как фасад для выполнения файлов cookie, сеанса и подобных операций.
• Вес Flyweight: целое число, символ и т.д.
• Прокси: пакет java.rmi
• Цепочка ответственности: фильтры сервлетов
• Команда: элементы меню Swing
• Интерпретатор: нет прямо в JDK, но JavaCC, безусловно, использует это.
• Итератор: интерфейс java.util.Iterator; не может быть яснее, чем это.
• Посредник: JMS?
• Memento:
• Наблюдатель: java.util.Observer/Observable (плохо сделано, хотя)
• Состояние:
• Стратегия:
• Шаблон:
• Посетитель:

Я не могу придумать примеры в Java для 10 из 23, но я посмотрю, смогу ли я сделать лучше завтра. Это то, что нужно для редактирования.

Ответ 5

Абстрактный шаблон Factory используется в разных местах. Например, DatagramSocketImplFactory, PreferencesFactory. Есть еще много --- поиск Javadoc для интерфейсов, которые имеют имя "Factory" в их имени.

Также имеется немало примеров шаблона Factory.

Ответ 6

Несмотря на то, что я вроде как сломанные часы с этим, Java XML API использует Factory много. Я имею в виду просто посмотреть на это:

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

... и т.д. и т.д.

Кроме того, различные буферы (StringBuffer, ByteBuffer, StringBuilder) используют Builder.

Ответ 7

• Factory метод

java.util.Collection # Итератор - хороший пример метода Factory. В зависимости от конкретного подкласса Collection, который вы используете, он создаст реализацию Iterator. Поскольку и суперкласс класса Factory (коллекция), и созданный Iterator являются интерфейсами, его иногда путают с AbstractFactory. Большинство примеров для AbstractFactory в принятом ответе (BalusC) являются примерами Factory, упрощенной версии метода Factory, который не является частью оригинальных шаблонов GoF. В Facory иерархия классов Factory сбрасывается, а Factory использует другие средства для выбора возвращаемого продукта.

• Аннотация Factory

Абстрактный Factory имеет несколько методов Factory, каждый из которых создает другой продукт. Продукты, созданные одним из Factory, предназначены для совместного использования (ваш принтер и картриджи лучше от одного и того же (аннотация) factory). Как упоминалось в ответах выше, примеры компонентов графического интерфейса AWT, отличающиеся от платформы к платформе, являются примером этого (хотя его реализация отличается от структуры, описанной в Gof).