Java設(shè)計模式匯總 我有代入感了

單例模式

簡單點(diǎn)說,就是一個應(yīng)用程序中,某個類的實(shí)例對象只有一個,你沒有辦法去new,因為構(gòu)造器是被private修飾的,一般通過getInstance()的方法來獲取它們的實(shí)例。

getInstance()的返回值是一個對象的引用,并不是一個新的實(shí)例,所以不要錯誤的理解成多個對象。單例模式實(shí)現(xiàn)起來也很容易,直接看demo吧

public class Singleton { 
private static Singleton singleton; 
private Singleton() {
 } public static Singleton getInstance() 
{ if (singleton == null) 
{ singleton = new Singleton();
 } return singleton; } }

上面的是最基本的寫法,也叫懶漢寫法(線程不安全)下面我再公布幾種單例模式的寫法:

懶漢式寫法(線程安全)

public class Singleton { private static Singleton instance;
 private Singleton (){} 
public static synchronized Singleton getInstance() 
{ if (instance == null) { instance = new Singleton();
 } return instance; } }

餓漢式寫法

public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); 
private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { return instance; } }

靜態(tài)內(nèi)部類

public class Singleton { private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); 
} private Singleton (){} public static final Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } }

枚舉

public enum Singleton {  
   INSTANCE;  
   public void whateverMethod() {  
   }  
}

這種方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式,它不僅能避免多線程同步問題,而且還能防止反序列化重新創(chuàng)建新的對象,可謂是很堅強(qiáng)的壁壘啊,不過,個人認(rèn)為由于1.5中才加入enum特性,用這種方式寫不免讓人感覺生疏。

雙重校驗鎖

public class Singleton { private volatile static Singleton singleton; 
private Singleton (){} public static Singleton getSingleton()
 { if (singleton == null) { synchronized (Singleton.class)
 { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } } } return singleton; } }

總結(jié):我個人比較喜歡靜態(tài)內(nèi)部類寫法和餓漢式寫法,其實(shí)這兩種寫法能夠應(yīng)付絕大多數(shù)情況了。其他寫法也可以選擇,主要還是看業(yè)務(wù)需求吧。

觀察者模式

對象間一對多的依賴關(guān)系,當(dāng)一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時,所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。

image

看不懂圖的人端著小板凳到這里來,給你舉個栗子:假設(shè)有三個人,小美(女,22),小王和小李。小美很漂亮,小王和小李是兩個程序猿,時刻關(guān)注著小美的一舉一動。有一天,小美說了一句:“誰來陪我打游戲啊?!边@句話被小王和小李聽到了,結(jié)果樂壞了,蹭蹭蹭,沒一會兒,小王就沖到小美家門口了,在這里,小美是被觀察者,小王和小李是觀察者,被觀察者發(fā)出一條信息,然后觀察者們進(jìn)行相應(yīng)的處理,看代碼:

public interface Person {
   //小王和小李通過這個接口可以接收到小美發(fā)過來的消息
   void getMessage(String s);
}

這個接口相當(dāng)于小王和小李的電話號碼,小美發(fā)送通知的時候就會撥打getMessage這個電話,撥打電話就是調(diào)用接口,看不懂沒關(guān)系,先往下看

public class LaoWang implements Person { private String name = "小王"; 
public LaoWang()
 { } @Override public void getMessage(String s) { System.out.println(name + "接到了小美打過來的電話,電話內(nèi)容是:" + s); 
} } public class LaoLi implements Person { private String name = "小李"; 
public LaoLi() { } @Override public void getMessage(String s)
 { System.out.println(name + "接到了小美打過來的電話,電話內(nèi)容是:->" + s); } }

代碼很簡單,我們再看看小美的代碼:

public class XiaoMei { List<Person> list = new ArrayList<Person>();
 public XiaoMei(){ } public void addPerson(Person person){ list.add(person); 
} //遍歷list,把自己的通知發(fā)送給所有暗戀自己的人 public void notifyPerson() 
{ for(Person person:list){ person.getMessage("你們過來吧,誰先過來誰就能陪我一起玩兒游戲!"); } } }

我們寫一個測試類來看一下結(jié)果對不對

public class Test { public static void main(String[] args)
 { XiaoMei xiao_mei = new XiaoMei(); LaoWang lao_wang = new LaoWang();
 LaoLi lao_li = new LaoLi(); 
//小王和小李在小美那里都注冊了一下 xiao_mei.addPerson(lao_wang); xiao_mei.addPerson(lao_li);
 //小美向小王和小李發(fā)送通知 xiao_mei.notifyPerson(); } }

完美~

裝飾者模式

對已有的業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)一步的封裝,使其增加額外的功能,如Java中的IO流就使用了裝飾者模式,用戶在使用的時候,可以任意組裝,達(dá)到自己想要的效果。 舉個栗子,我想吃三明治,首先我需要一根大大的香腸,我喜歡吃奶油,在香腸上面加一點(diǎn)奶油,再放一點(diǎn)蔬菜,最后再用兩片面包夾一下,很豐盛的一頓午飯,營養(yǎng)又健康。(ps:不知道上海哪里有賣好吃的三明治的,求推薦~)那我們應(yīng)該怎么來寫代碼呢? 首先,我們需要寫一個Food類,讓其他所有食物都來繼承這個類,看代碼:

public class Food { private String food_name; public Food() 
{ } public Food(String food_name) { this.food_name = food_name; 
} public String make() { return food_name; };
 }

代碼很簡單,我就不解釋了,然后我們寫幾個子類繼承它:

//面包類
 public class Bread extends Food { private Food basic_food; 
public Bread(Food basic_food) { this.basic_food = basic_food; 
} public String make() { return basic_food.make()+"+面包"; } }
 //奶油類
 public class Cream extends Food { private Food basic_food; 
public Cream(Food basic_food) { this.basic_food = basic_food;
 } public String make() { return basic_food.make()+"+奶油"; } }
 //蔬菜類
 public class Vegetable extends Food { private Food basic_food;
 public Vegetable(Food basic_food) { this.basic_food = basic_food;
 } public String make() { return basic_food.make()+"+蔬菜"; } }

這幾個類都是差不多的,構(gòu)造方法傳入一個Food類型的參數(shù),然后在make方法中加入一些自己的邏輯,如果你還是看不懂為什么這么寫,不急,你看看我的Test類是怎么寫的,一看你就明白了

public class Test { public static void main(String[] args) 
{ Food food = new Bread(new Vegetable(new Cream(new Food("香腸")))); 
System.out.println(food.make()); } }

看到?jīng)]有,一層一層封裝,我們從里往外看:最里面我new了一個香腸,在香腸的外面我包裹了一層奶油,在奶油的外面我又加了一層蔬菜,最外面我放的是面包,是不是很形象,哈哈~ 這個設(shè)計模式簡直跟現(xiàn)實(shí)生活中一摸一樣,看懂了嗎? 我們看看運(yùn)行結(jié)果吧

image

運(yùn)行結(jié)果

一個三明治就做好了~

適配器模式

將兩種完全不同的事物聯(lián)系到一起,就像現(xiàn)實(shí)生活中的變壓器。假設(shè)一個手機(jī)充電器需要的電壓是20V,但是正常的電壓是220V,這時候就需要一個變壓器,將220V的電壓轉(zhuǎn)換成20V的電壓,這樣,變壓器就將20V的電壓和手機(jī)聯(lián)系起來了。

public class Test { public static void main(String[] args)
 { Phone phone = new Phone(); 
VoltageAdapter adapter = new VoltageAdapter(); 
phone.setAdapter(adapter); phone.charge(); 
} } // 手機(jī)類 class Phone { public static final int V = 220;
// 正常電壓220v,是一個常量 private VoltageAdapter adapter; 
// 充電 public void charge() { adapter.changeVoltage(); 
} public void setAdapter(VoltageAdapter adapter) { this.adapter = adapter; } } 
// 變壓器 
class VoltageAdapter { // 改變電壓的功能 public void changeVoltage() { System.out.println("正在充電..."); 
System.out.println("原始電壓:" + Phone.V + "V"); 
System.out.println("經(jīng)過變壓器轉(zhuǎn)換之后的電壓:" + (Phone.V - 200) + "V"); } }
image

工廠模式

簡單工廠模式:一個抽象的接口,多個抽象接口的實(shí)現(xiàn)類,一個工廠類,用來實(shí)例化抽象的接口

// 抽象產(chǎn)品類 
abstract class Car { public void run(); public void stop(); 
} // 具體實(shí)現(xiàn)類 class Benz implements Car { public void run() { System.out.println("Benz開始啟動了。。。。。");
 } public void stop() { System.out.println("Benz停車了。。。。。"); 
} } class Ford implements Car { public void run() { System.out.println("Ford開始啟動了。。。"); 
} public void stop() { System.out.println("Ford停車了。。。。"); 
} } // 工廠類 class Factory { public static Car getCarInstance(String type) { Car c = null; 
if ("Benz".equals(type)) { c = new Benz(); 
} if ("Ford".equals(type)) { c = new Ford(); 
} return c; } } public class Test { public static void main(String[] args) { Car c = Factory.getCarInstance("Benz"); 
if (c != null) { c.run(); 
c.stop(); } else { System.out.println("造不了這種汽車。。。"); } } }

工廠方法模式:有四個角色,抽象工廠模式,具體工廠模式,抽象產(chǎn)品模式,具體產(chǎn)品模式。不再是由一個工廠類去實(shí)例化具體的產(chǎn)品,而是由抽象工廠的子類去實(shí)例化產(chǎn)品

// 抽象產(chǎn)品角色
 public interface Moveable { void run(); 
} // 具體產(chǎn)品角色 public class Plane implements Moveable { @Override public void run() { System.out.println("plane....");
 } } public class Broom implements Moveable { @Override public void run() { System.out.println("broom.....");
 } }
 // 抽象工廠
 public abstract class VehicleFactory { abstract Moveable create();
 } // 具體工廠
 public class PlaneFactory extends VehicleFactory { public Moveable create() { return new Plane(); 
} } public class BroomFactory extends VehicleFactory { public Moveable create() { return new Broom();
 } } // 測試類 public class Test { public static void main(String[] args) { VehicleFactory factory = new BroomFactory(); 
Moveable m = factory.create(); m.run(); 
} }

抽象工廠模式:與工廠方法模式不同的是,工廠方法模式中的工廠只生產(chǎn)單一的產(chǎn)品,而抽象工廠模式中的工廠生產(chǎn)多個產(chǎn)品

/抽象工廠類
 public abstract class AbstractFactory { public abstract Vehicle createVehicle();
 public abstract Weapon createWeapon(); public abstract Food createFood();
 } //具體工廠類,
其中Food,Vehicle,Weapon是抽象類, public class DefaultFactory extends AbstractFactory{ @Override public Food createFood() { return new Apple();
 } @Override public Vehicle createVehicle() { return new Car(); 
} @Override public Weapon createWeapon() { return new AK47(); 
} } //測試類 public class Test { public static void main(String[] args) { AbstractFactory f = new DefaultFactory(); 
Vehicle v = f.createVehicle(); v.run();
 Weapon w = f.createWeapon();
 w.shoot();
 Food a = f.createFood(); 
a.printName();
 } }

代理模式(proxy)

有兩種,靜態(tài)代理和動態(tài)代理。
到了一定的年齡,我們就要結(jié)婚,結(jié)婚是一件很麻煩的事情,(包括那些被父母催婚的)。有錢的家庭可能會找司儀來主持婚禮,顯得熱鬧,洋氣~好了,現(xiàn)在婚慶公司的生意來了,我們只需要給錢,婚慶公司就會幫我們安排一整套結(jié)婚的流程。整個流程大概是這樣的:家里人催婚->男女雙方家庭商定結(jié)婚的黃道即日->找一家靠譜的婚慶公司->在約定的時間舉行結(jié)婚儀式->結(jié)婚完畢
婚慶公司打算怎么安排婚禮的節(jié)目,在婚禮完畢以后婚慶公司會做什么,我們一概不知。。。別擔(dān)心,不是黑中介,我們只要把錢給人家,人家會把事情給我們做好。所以,這里的婚慶公司相當(dāng)于代理角色,現(xiàn)在明白什么是代理角色了吧。

代碼實(shí)現(xiàn)請看:

//代理接口 public interface ProxyInterface 
{ //需要代理的是結(jié)婚這件事,如果還有其他事情需要代理,比如吃飯睡覺上廁所,也可以寫 void marry();
 //代理吃飯(自己的飯,讓別人吃去吧) //void eat(); 
//代理拉屎,自己的屎,讓別人拉去吧 //void shit(); 
}

好了,我們看看婚慶公司的代碼:

public class WeddingCompany implements ProxyInterface { private ProxyInterface proxyInterface; 
public WeddingCompany(ProxyInterface proxyInterface) { this.proxyInterface = proxyInterface;
 } @Override public void marry() { System.out.println("我們是婚慶公司的"); 
System.out.println("我們在做結(jié)婚前的準(zhǔn)備工作"); System.out.println("節(jié)目彩排..."); 
System.out.println("禮物購買..."); 
System.out.println("工作人員分工..."); 
System.out.println("可以開始結(jié)婚了"); 
proxyInterface.marry(); 
System.out.println("結(jié)婚完畢,我們需要做后續(xù)處理,你們可以回家了,其余的事情我們公司來做"); } }

看到?jīng)]有,婚慶公司需要做的事情很多,我們再看看結(jié)婚家庭的代碼:

public class NormalHome implements ProxyInterface{

@Override
public void marry() {
 System.out.println("我們結(jié)婚啦~");
}

}

這個已經(jīng)很明顯了,結(jié)婚家庭只需要結(jié)婚,而婚慶公司要包攬一切,前前后后的事情都是婚慶公司來做,聽說現(xiàn)在婚慶公司很賺錢的,這就是原因,干的活多,能不賺錢嗎?

來看看測試類代碼:

public class Test { public static void main(String[] args)
 { ProxyInterface proxyInterface = new WeddingCompany(new NormalHome());
 proxyInterface.marry();
 } }

運(yùn)行結(jié)果如下:

image

在我們預(yù)料中,結(jié)果正確,這就是靜態(tài)代理,動態(tài)代理我就不想說了,跟java反射有關(guān)系。

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