Примеры шаблонов проектирования GoF в основных библиотеках Java

Обзор множества паттернов проектирования можно найти в Википедии. Там также упоминается, какие паттерны упоминаются в GoF. Я обобщу их здесь и постараюсь привести как можно больше реализаций паттернов, встречающихся как в Java SE, так и в Java EE API.

Креативные паттерны

Абстрактная фабрика ^{_{(распознается по методам создания, возвращающим саму фабрику, которая в свою очередь может быть использована для создания другого абстрактного/интерфейсного типа)}}

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

Builder ^{_{(распознается по методам создания, возвращающим сам экземпляр)}}

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

Factory method ^{_{(распознается по методам создания, возвращающим 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 синглтонный объект для протокола)
• java.util.EnumSet#of()
• javax.xml.bind. JAXBContext#createMarshaller() и другие подобные методы

Prototype ^{_{(распознается по методам создания, возвращающим другой экземпляр самого себя с теми же свойствами)}}

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

Singleton ^{_{(распознается по методам создания, возвращающим один и тот же экземпляр (обычно самого себя) каждый раз)}}

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

Структурные паттерны

Adapter ^{_{(распознаются по методам создания, принимающим экземпляр другого абстрактного/интерфейсного типа и возвращающим 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()

Bridge ^{_{(узнаваемые по создаваемым методам, принимающим экземпляр другого абстрактного/интерфейсного типа и возвращающим реализацию собственного абстрактного/интерфейсного типа, который делегирует/использует данный экземпляр)}}

• Пока ничего не приходит на ум. Вымышленным примером может быть new LinkedHashMap(LinkedHashSet, List), который возвращает неизменяемую связанную карту, которая не клонирует элементы, а использует их. Методы java.util.Collections#newSetFromMap() и singletonXXX() тем не менее приближаются к этому.

Composite ^{_{(узнаваемый по поведению методов, берущих экземпляр того же абстрактного/интерфейсного типа в древовидную структуру)}}

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

Decorator ^{_{(распознается по методам создания, принимающим экземпляр того же абстрактного/интерфейсного типа, который добавляет дополнительное поведение)}}

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

Facade ^{_{(распознается по поведению методов, которые внутренне используют экземпляры различных независимых абстрактных/интерфейсных типов)}}

• javax. faces.context.FacesContext, он внутренне использует среди прочих абстрактные/интерфейсные типы LifeCycle, ViewHandler, NavigationHandler и многие другие без того, чтобы об этом беспокоился конечный пользователь (которые, однако, можно переопределить путем инъекции).
• javax.faces.context.ExternalContext, который внутренне использует ServletContext, HttpSession, HttpServletRequest, HttpServletResponse и т.д.

Flyweight ^{_{(узнается по методам создания, возвращающим кэшированный экземпляр, немного "многотонная" идея)}}

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

Proxy ^{_{(распознается по методам создания, которые возвращают 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 (explanation here)
• javax.inject.Inject (explanation here)
• javax.persistence. PersistenceContext

Поведенческие паттерны

Цепочка ответственности ^{_{(распознается по поведенческим методам, 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()

Command ^{_{(распознается по методам поведения 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

Interpreter ^{_{(распознается по поведению методов, возвращающих структурно отличный экземпляр/тип от данного экземпляра/типа; обратите внимание, что разбор/форматирование не является частью паттерна, определение паттерна и способ его применения является)}}

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

Iterator ^{_{(узнаваемы по поведению методов, последовательно возвращающих из очереди экземпляры разных типов)}}

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

Mediator ^{_{(распознаются по поведению методов, принимающих экземпляр другого абстрактного/интерфейсного типа (обычно с использованием командного паттерна), который делегирует/использует данный экземпляр)}}

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

Memento ^{_{(распознается по поведению методов, которые внутренне изменяют состояние экземпляра whole)}}

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

Observer (или Publish/Subscribe) ^{_{(распознается по поведенческим методам, вызывающим метод на экземпляре другого абстрактного/интерфейсного типа, в зависимости от собственного состояния)}}

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

State ^{_{(распознается по поведенческим методам, изменяет 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)

Strategy ^{_{(распознаваемый по методам поведения 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 прочих Collections#sort().
• javax.servlet.http.HttpServlet, методы service() и все doXXX() принимают HttpServletRequest и HttpServletResponse и реализатор должен их обработать (а не получить их как переменные экземпляра!).
• javax.servlet.Filter#doFilter()

Шаблонный метод ^{_{(распознается по поведению методов, которые уже имеют поведение "по умолчанию", определенное абстрактным типом)}}

• Все неабстрактные методы java. io.InputStream, java.io.OutputStream, java.io.Reader and 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 "Method Not Allowed". Вы можете реализовать ни один из них или любой другой.

Посетитель ^{_{(распознается по двум разным абстрактным/интерфейсным типам, у которых определены методы, принимающие каждый другой абстрактный/интерфейсный тип; один фактически вызывает метод другого, а другой выполняет на нем нужную стратегию)}}

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