GOF23(group of four)

一、设计模式知识

面向对象设计原则

1.开闭原则
2.里氏替换原则
3.依赖倒置原则
4.单一职责原则
5.接口隔离原则
6.迪米特法则

开闭原则优点：

1. 对软件测试的影响
   软件遵守开闭原则的话，软件测试时只需要对扩展的代码进行测试就可以了，因为原有的测试代码仍然能够正常运行。
2. 可以提高代码的可复用性
   粒度越小，被复用的可能性就越大；在面向对象的程序设计中，根据原子和抽象编程可以提高代码的可复用性。
3. 可以提高软件的可维护性
   遵守开闭原则的软件，其稳定性高和延续性强，从而易于扩展和维护。

二、设计模式分类

1.创建型的设计模式：

简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式、单例模式

2.结构型设计模式：

装饰者模式(Decorator) 代理模式(Proxy) 组合模式(Composite) 桥连接模式(Bridge) 适配器模式(Adapter) 蝇量模式(Flyweight) 外观模式(Facade)

3.行为设计模式：

策略模式(Strategy) 、状态模式(State) 、责任链模式(Chain of Responsibility) 、解释器模式(Interpreter) 、命令模式(Command) 、观察者模式(Observer) 、备忘录模式(Memento) 、迭代器模式(Iterator) 、模板方法模式(Template Method) 、访问者模式(Visitor) 、中介者模式(Mediator)

三、实战

1.单例模式

5种
(1)饿汉式
优点：线程安全，调用效率高
缺点：不支持懒加载，类加载时初始化

public class Singleton {
    
    private static final Singleton ourInstance = new Singleton();
    private Singleton() {

    }
    public static Singleton getInstance() {
        return ourInstance;
    }
}

(2)懒汉式:
优点：支持懒加载
缺点：调用效率低（加锁导致,每次调用都有判断锁是否释放）

public class Singleton {

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

(3)静态内部类
优点：支持懒加载、线程安全、调用效率高
缺点：
public class Singleton {

public static class SingletonInner{

    private static SingletonInner ourInstance = new SingletonInner();

    public static SingletonInner getInstance() {

        return ourInstance;
    }
    private SingletonInner() {

    }
}

}

(4)双重锁：
优点：支持懒加载
缺点：（加锁导致,只有第一次调用需要判断锁是否释放）
public class Singleton {

private static volatile Singleton ourInstance;

private Singleton() {

}
public static Singleton getInstance() {

    if (null == ourInstance){
        synchronized (Singleton.class){
            if (null == ourInstance){
                ourInstance = new Singleton();
            }
        }
    }
    return ourInstance;
}

}
说明：需要volatile 修饰 ourInstance成员变量
原因：ourInstance=new Singleton();这句话创建了一个对象，他可以分解成为如下3行代码：

1、memory = allocate();　　// 1.分配对象的内存空间
2、ctorInstance(memory);　　// 2.初始化对象
3、ourInstance= memory;　　// 3.设置sInstance指向刚分配的内存地址
上述伪代码中的2和3之间可能会发生重排序，重排序后的执行顺序如下：
1、memory = allocate();　　// 1.分配对象的内存空间
2、ourInstance= memory;　　// 2.设置sInstance指向刚分配的内存地址，此时对象还没有被初始化
3、ctorInstance(memory);　　// 3.初始化对象

主要是会有两种情况：一种是先指向分配的地址再初始化对象，另一种是先初始化对象，再指向分配的内存地址。 
用volatile关键字指定为后者。

(5)枚举：
优点：线程安全、不能通过反射、反序列修改
缺点：不支持懒加载

public enum Singleton {
    ourInstance;
}

1.简单工厂模式

优点：简单，符合单一职责原则
缺点：不符合OCP 开闭原则，增加类的时候需要修改工厂类代码

public class AnimalFactory {

    private AnimalFactory(){

    }

    public static Dog creatDog(){

        return new Dog();
    }
    public static Cat creatCat(){

        return new Cat();
    }
}

2.工厂方法模式

优点：符合OCP 开闭原则
缺点：增加代码

image.png

调用：
  Animal  animal1 = new DogFactory().creat();
  Animal  animal2 = new CatFactory().creat();