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超详细:6种常用的设计模式总结 你再不会我也没办法了

超详细:6种常用的设计模式总结 你再不会我也没办法了

作者: 小白不想上班 | 来源:发表于2020-12-23 21:14 被阅读0次

    单例模式
    简单点说,就是一个应用程序中,某个类的实例对象只有一个,你没有办法去new,因为构造器是被private修饰的,一般通过getInstance()的方法来获取它们的实例。getInstance()的返回值是一个对象的引用,并不是一个新的实例,所以不要错误的理解成多个对象。单例模式实现起来也很容易,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;
        }
    }
    

    按照我的习惯,我恨不得写满注释,怕你们看不懂,但是这个代码实在太简单了,所以我没写任何注释,如果这几行代码你都看不明白的话,那你可以洗洗睡了,等你睡醒了再来看我的博客说不定能看懂。
    上面的是最基本的写法,也叫懒汉写法(线程不安全)下面我再公布几种单例模式的写法:

    懒汉式写法(线程安全)

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

    饿汉式写法

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

    静态内部类

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

    枚举

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

    这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式,它不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象,可谓是很坚强的壁垒啊,不过,个人认为由于1.5中才加入enum特性,用这种方式写不免让人感觉生疏。

    双重校验锁

    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;    
        }  
    } 
    
    

    总结:我个人比较喜欢静态内部类写法和饿汉式写法,其实这两种写法能够应付绝大多数情况了。其他写法也可以选择,主要还是看业务需求吧。

    观察者模式

    对象间一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。


    观察者模式UML图
    看不懂图的人端着小板凳到这里来,给你举个栗子:假设有三个人,小美(女,28),老王和老李。小美很漂亮,很风骚,老王和老李是两个中年男屌丝,时刻关注着小美的一举一动。有一天,小美说了一句:我老公今天不在家,一个人好无聊啊~~~,这句话被老王和老李听到了,结果乐坏了,蹭蹭蹭,没一会儿,老王就冲到小美家门口了,于是进门了…………………….. 帕啪帕啪啪~ 在这里,小美是被观察者,老王和老李是观察者,被观察者发出一条信息,然后观察者们进行相应的处理,看代码:

    public interface Person { 
    //老王和老李通过这个接口可以接收到小美发过来的消息   
        void getMessage(String s);
    }
    
    

    这个接口相当于老王和老李的电话号码,小美发送通知的时候就会拨打getMessage这个电话,拨打电话就是调用接口,看不懂没关系,先往下看

    public class LaoWang implements Person { 
        private String name = "老王";  
        public LaoWang() {    }   
        @Override  
        public void getMessage(String s) {   
            System.out.println(name + "接到了小美打过来的电话,电话内容是:" + s);  
        } 
    } 
        public class LaoLi implements Person {  
        private String name = "老李"; 
        public LaoLi() {    }  
        @Override  
        public void getMessage(String s) {  
            System.out.println(name + "接到了小美打过来的电话,电话内容是:->" + s);  
        } 
    }
    
    

    代码很简单,我们再看看小美的代码:

    public class XiaoMei {  
        List<Person> list = new ArrayList<Person>();   
        public XiaoMei(){     }   
        public void addPerson(Person person){   
            list.add(person); 
        }    
    //遍历list,把自己的通知发送给所有暗恋自己的人  
        public void notifyPerson() {   
            for(Person person:list){     
                person.getMessage("今天家里就我一个人,你们过来吧,谁先过来谁就能得到我!");   
            }   
        }
    }
    
    

    我们写一个测试类来看一下结果对不对

    public class Test {  
        public static void main(String[] args) {  
            XiaoMei xiao_mei = new XiaoMei();    
            LaoWang lao_wang = new LaoWang();    
            LaoLi lao_li = new LaoLi();   
            //老王和老李在小美那里都注册了一下  
            xiao_mei.addPerson(lao_wang); 
            xiao_mei.addPerson(lao_li); 
            //小美向老王和老李发送通知    
            xiao_mei.notifyPerson();   
        }
    }
    
    

    运行结果我截图了

    [图片上传失败...(image-c229c-1608729263239)]
    运行结果

    完美~~~

    装饰者模式

    对已有的业务逻辑进一步的封装,使其增加额外的功能,如Java中的IO流就使用了装饰者模式,用户在使用的时候,可以任意组装,达到自己想要的效果。 举个栗子,我想吃三明治,首先我需要一根大大的香肠,我喜欢吃奶油,在香肠上面加一点奶油,再放一点蔬菜,最后再用两片面包夹一下,很丰盛的一顿午饭,营养又健康。(ps:不知道上海哪里有卖好吃的三明治的,求推荐~)那我们应该怎么来写代码呢? 首先,我们需要写一个Food类,让其他所有食物都来继承这个类,看代码:

    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;  
        };
    }
    
    

    代码很简单,我就不解释了,然后我们写几个子类继承它:

    //面包类
    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"; 
        }
    } 
    //奶油类
    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"; 
        }
    } 
    //蔬菜类
    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"; 
        } 
    }
    
    

    这几个类都是差不多的,构造方法传入一个Food类型的参数,然后在make方法中加入一些自己的逻辑,如果你还是看不懂为什么这么写,不急,你看看我的Test类是怎么写的,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("香肠"))));                        System.out.println(food.make()); 
        }
    }
    
    

    看到没有,一层一层封装,我们从里往外看:最里面我new了一个香肠,在香肠的外面我包裹了一层奶油,在奶油的外面我又加了一层蔬菜,最外面我放的是面包,是不是很形象,哈哈...这个设计模式简直跟现实生活中一摸一样,看懂了吗? 我们看看运行结果吧
    [图片上传失败...(image-b60ab5-1608729263239)]
    运行结果

    一个三明治就做好了~~~

    适配器模式

    将两种完全不同的事物联系到一起,就像现实生活中的变压器。假设一个手机充电器需要的电压是20V,但是正常的电压是220V,这时候就需要一个变压器,将220V的电压转换成20V的电压,这样,变压器就将20V的电压和手机联系起来了。

    public class Test { 
        public static void main(String[] args) {  
            Phone phone = new Phone();     
            VoltageAdapter adapter = new VoltageAdapter();   
            phone.setAdapter(adapter);     
            phone.charge();  
        }
    } 
    // 手机类
    class Phone { 
        public static final int V = 220;
    // 正常电压220v,是一个常量 
        private VoltageAdapter adapter; 
    // 充电   
        public void charge() {   
            adapter.changeVoltage(); 
        }    
        public void setAdapter(VoltageAdapter adapter) { 
            this.adapter = adapter;   
        }
    }
    // 变压器
    class VoltageAdapter {  
    // 改变电压的功能  
        public void changeVoltage() {  
            System.out.println("正在充电...");   
            System.out.println("原始电压:" + Phone.V + "V");   
            System.out.println("经过变压器转换之后的电压:" + (Phone.V - 200) + "V");  
        }
    }
    
    

    工厂模式

    简单工厂模式:一个抽象的接口,多个抽象接口的实现类,一个工厂类,用来实例化抽象的接口

    // 抽象产品类
    abstract class Car { 
        public void run();  
        public void stop();
    } 
    // 具体实现类
    class Benz implements Car {  
        public void run() { 
            System.out.println("Benz开始启动了。。。。。");  
        }  
        public void stop() {  
            System.out.println("Benz停车了。。。。。"); 
        }
    }
    class Ford implements Car { 
        public void run() {   
            System.out.println("Ford开始启动了。。。");   
        }    
        public void stop() { 
            System.out.println("Ford停车了。。。。");  
        }
    } 
    // 工厂类
    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("造不了这种汽车。。。");   
        }  
    }
    }
    
    

    工厂方法模式:有四个角色,抽象工厂模式,具体工厂模式,抽象产品模式,具体产品模式。不再是由一个工厂类去实例化具体的产品,而是由抽象工厂的子类去实例化产品

    // 抽象产品角色
        public interface Moveable {
            void run();
        } 
    // 具体产品角色
    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.....");
        }
    } 
    // 抽象工厂
        public abstract class VehicleFactory { 
            abstract Moveable create();
        } 
    // 具体工厂
    public class PlaneFactory extends VehicleFactory { 
        public Moveable create() {   
            return new Plane(); 
        }
    } 
    public class BroomFactory extends VehicleFactory { 
        public Moveable create() {    
            return new Broom();  
        }
    } 
    // 测试类
    public class Test {   
        public static void main(String[] args) {   
            VehicleFactory factory = new BroomFactory();   
            Moveable m = factory.create();  
            m.run(); 
        }
    }
    
    

    抽象工厂模式:与工厂方法模式不同的是,工厂方法模式中的工厂只生产单一的产品,而抽象工厂模式中的工厂生产多个产品

    /抽象工厂类
    public abstract class AbstractFactory {  
        public abstract Vehicle createVehicle();  
        public abstract Weapon createWeapon();  
        public abstract Food createFood();
    }
    //具体工厂类,其中Food,Vehicle,Weapon是抽象类,
    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();  
        }
    }
    //测试类
    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)

    有两种,静态代理和动态代理。先说静态代理,很多理论性的东西我不讲,我就算讲了,你们也看不懂。什么真实角色,抽象角色,代理角色,委托角色。。。乱七八糟的,我是看不懂。之前学代理模式的时候,去网上翻一下,资料一大堆,打开链接一看,基本上都是给你分析有什么什么角色,理论一大堆,看起来很费劲,不信的话你们可以去看看,我是看不懂他们在说什么。咱不来虚的,直接用生活中的例子说话。(注意:我这里并不是否定理论知识,我只是觉得有时候理论知识晦涩难懂,喜欢挑刺的人一边去,你是来学习知识的,不是来挑刺的)
    到了一定的年龄,我们就要结婚,结婚是一件很麻烦的事情,(包括那些被父母催婚的)。有钱的家庭可能会找司仪来主持婚礼,显得热闹,洋气~好了,现在婚庆公司的生意来了,我们只需要给钱,婚庆公司就会帮我们安排一整套结婚的流程。整个流程大概是这样的:家里人催婚->男女双方家庭商定结婚的黄道即日->找一家靠谱的婚庆公司->在约定的时间举行结婚仪式->结婚完毕
    婚庆公司打算怎么安排婚礼的节目,在婚礼完毕以后婚庆公司会做什么,我们一概不知。。。别担心,不是黑中介,我们只要把钱给人家,人家会把事情给我们做好。所以,这里的婚庆公司相当于代理角色,现在明白什么是代理角色了吧。
    代码实现请看:

    //代理接口
    public interface ProxyInterface { 
    //需要代理的是结婚这件事,如果还有其他事情需要代理,比如吃饭睡觉上厕所,也可以写 void marry();
    //代理吃饭(自己的饭,让别人吃去吧)
    //void eat(); 
    //代理拉屎,自己的屎,让别人拉去吧 
    //void shit();
    }
    
    

    文明社会,代理吃饭,代理拉屎什么的我就不写了,有伤社会风化~~~能明白就好 好了,我们看看婚庆公司的代码:

    public class WeddingCompany implements ProxyInterface { 
        private ProxyInterface proxyInterface; 
        public WeddingCompany(ProxyInterface proxyInterface) {
            this.proxyInterface = proxyInterface;
        } 
        @Override
        public void marry() {  
            System.out.println("我们是婚庆公司的"); 
            System.out.println("我们在做结婚前的准备工作"); 
            System.out.println("节目彩排..."); 
            System.out.println("礼物购买..."); 
            System.out.println("工作人员分工..."); 
            System.out.println("可以开始结婚了"); 
            proxyInterface.marry(); 
            System.out.println("结婚完毕,我们需要做后续处理,你们可以回家了,其余的事情我们公司来做"); 
        }
    }
    
    

    看到没有,婚庆公司需要做的事情很多,我们再看看结婚家庭的代码:

    public class NormalHome implements ProxyInterface{ 
        @Override 
        public void marry() {  
            System.out.println("我们结婚啦~"); 
        }
    }
    
    

    这个已经很明显了,结婚家庭只需要结婚,而婚庆公司要包揽一切,前前后后的事情都是婚庆公司来做,听说现在婚庆公司很赚钱的,这就是原因,干的活多,能不赚钱吗? 来看看测试类代码:

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

    运行结果如下:


    在我们预料中,结果正确,这就是静态代理,动态代理我就不想说了,跟java反射有关。

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