设计模式

设计模式（Design Pattern）是前辈们对代码开发经验的总结，是解决特定问题的一系列套路。它不是语法规定，而是一套用来提高代码可复用性、可维护性、可读性、稳健性以及安全性的解决方案。

总体来说设计模式分为三大类：

创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

六大原则：

单一职责原则:
不要存在多于一个导致类变更的原因，也就是说每个类应该实现单一的职责，否则就应该把类拆分

里氏替换原则（Liskov Substitution Principle）:
子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。父类能出现的地方都可以用子类来代替，而且换成子类也不会出现任何错误或异常，而使用者也无需知道是父类还是子类，但反过来则不成立。总之，就是抽象。

依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）:
面向接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。写代码时用到具体类时，不与具体类交互，而与具体类的上层接口交互

接口隔离原则（Interface Segregation Principle）:
每个接口中不存在子类用不到却必须实现的方法，如果不然，就要将接口拆分。使用多个隔离的接口，比使用单个接口（多个接口方法集合到一个的接口）要好。

迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）:
一个类对自己依赖的类知道的越少越好。无论被依赖的类多么复杂，都应该将逻辑封装在方法的内部，通过public方法提供给外部。这样当被依赖的类变化时，才能最小的影响该类。
最少知道原则的另一个表达方式是：只与直接的朋友通信。类之间只要有耦合关系，就叫朋友关系。耦合分为依赖、关联、聚合、组合等。我们称出现为成员变量、方法参数、方法返回值中的类为直接朋友。局部变量、临时变量则不是直接的朋友。我们要求陌生的类不要作为局部变量出现在类中。

合成复用原则（Composite Reuse Principle）:
尽量首先使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

模板模式

模板模式（Template Pattern）属于设计模式中的行为型模式。通常是在一个抽象类中公开定义了执行它的方法的方式/模板，然后它的子类按需要重写方法实现，最后再用抽象类中定义的方式执行。说简单点就是在一个抽象类中定义一些需要被重写的方法和执行这些方法的形式规范，然后由子类重写需要被重写的方法，但是最后以抽象类中定义的规范去执行这些方法。

使用场景

当系统中需要多个子类在遵守相同的逻辑而有需要有不同的表现形式时，就可以考虑使用模板模式。例如：连接多个数据源，连接不Mysql和Oracle的驱动和执行sql不一定相同，但是步骤都是加载驱动、获取连接Connection、获取数据库执行对象Statement、执行sql、关闭资源。

代码实例（用模板模式实现数据查询）

Mysql数据库插入两条数据

User对象：用来展示数据

public class User {
    String id;
    String username;
    int age;

    public User(String id, String username, int age) {
        this.id = id;
        this.username = username;
        this.age = age;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id='" + id + '\'' +
                ", username='" + username + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

DBQueryTemplate：抽象类，用来指定方法和执行方法的规则

public abstract class DBQueryTemplate {

    //注册驱动
    abstract void getDriver();

    //获取连接和数据库操作对象statement
    abstract void getConnection();

    //执行sql返回结果
    abstract List<User> queryData(String sql);

    //释放资源
    abstract void closeConnection();

    //这里是指执行上面方法的规则，一般不能让子类随意更改所以用关键字final修饰
    public final List<User> executeSql(String sql) {
        this.getDriver();
        this.getConnection();
        List<User> userList = this.queryData(sql);
        this.closeConnection();
        return userList;
    }
}

MysqlQuery：连接Mysql数据库的查询对象，继承DBQueryTemplate

public class MysqlQuery extends DBQueryTemplate {
    private Connection connection;
    private Statement statement;

    @Override
    void getDriver() {
        try {
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    void getConnection() {
        try {
            //数据库的url、账号、密码
            this.connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "root");
            this.statement = this.connection.createStatement();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    List<User> queryData(String sql) {
        try {
            List<User> userList = new ArrayList<>();
            ResultSet rs = this.statement.executeQuery(sql);
            while (rs.next()) {
                String id = rs.getString("id");
                String username = rs.getString("username");
                int age = rs.getInt("age");
                userList.add(new User(id, username, age));
            }
            return userList;
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    @Override
    void closeConnection() {
        try {
            this.connection.close();
            this.statement.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

测试

public static void main(String[] args) {
        MysqlQuery query = new MysqlQuery();
        String sql = "select * from user";
        List<User> userList = query.executeSql(sql);
        for (User user : userList) {
            System.out.println(user);
        }
    }

结果

User{id='1', username='tom', age=8}
User{id='2', username='jerry', age=6}

总结

优点：

1、由父类提取相同逻辑的代码，便于代码的维护；

2、子类可以根据自己需求修改可扩展的部分，使用灵活，可扩展性强。

缺点：

1、子类必须需要有相同的逻辑，所以需要有一定的限制范围；

2、子类的实现方式不同，各自改写自己的实现方式，会导致系统代码的体积越来越大。