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设计模式(一)(Java实现)

设计模式(一)(Java实现)

作者: didadu | 来源:发表于2020-04-19 23:00 被阅读0次

工厂模式

  • 作用:为创建对象提供过度接口,将创建对象的具体过程屏蔽,提高灵活性

  • 简单工厂模式/静态工厂方法模式:

    • 创建对象的接口
    • 组成:抽象产品,具体产品,工厂
    • 问题:
      • 增加新产品,重写工厂类,违反开闭原则
    • UML图


      在这里插入图片描述
    • 代码
    public interface Product {
        void productPhone();
    }
    
    public class ConcreteProduct implements Product {
    
        public void productPhone() {
            System.out.println("生成第一个种类的手机");
    
        }
    
    }
    
    public class ConcreteProduct2 implements Product {
    
        public void productPhone() {
            System.out.println("生成第二种手机");
    
        }
    
    }
    
    public class Creator {
        public void create(String name) {
            if("1".equals(name)) {
                Product product = new ConcreteProduct();
                product.productPhone();
            }else if("2".equals(name)) {
                Product product = new ConcreteProduct2();
                product.productPhone();
            }
        }
    }
    
    
    public class User {
        public static void main(String[] args) {
            // TODO Auto-generated method stub
            Creator creator = new Creator();
            creator.create("1");
            creator.create("2");
        }
    }
    
  • 工厂方法模式:

    • 除去简单工厂模式中的工厂方法静态属性(上一个中的name参数)
    • 组成:抽象工厂角色,具体工厂角色,抽象产品角色,具体产品角色
    • 弥补:生成新产品的工厂实现抽象工厂,不用重写工厂
    • 情况:
      • 客户程序不需要知道使用的对象创建过程
      • 客户程序使用对象存在变动情况或不知道使用哪一个具体对象
    • 代码:
    public interface Product {
        void productPhone();
    }
    public class ConcreteProduct implements Product {
        public void productPhone() {
            System.out.println("生成第一个种类的手机");
        }
    }
    public class ConcreteProduct2 implements Product {
        public void productPhone() {
            System.out.println("生成第二种手机");
        }
    }
    
    public interface Creator {
        Product creatorProduct();
    }
    public class ConcreteCreator2 implements Creator {
        public Product creatorProduct() {
            Product product = new ConcreteProduct2();
            return product;
        }
    }
    public class ConcreteCreator implements Creator {
        public Product creatorProduct() {
            Product product = new ConcreteProduct();
            return product;
        }
    }
    
    public class User {
        public static void main(String[] args) {
            Creator creator = new ConcreteCreator2();
            Product product = creator.creatorProduct();
            product.productPhone();
        }
    }
    
  • 抽象工厂模式:

    • 作用:给客户端提供一个接口,以创建多个产品族中的产品对象

    • 角色:抽象工厂角色,具体工厂角色,抽象产品角色,具体产品角色

    • UML


      1FA012FB0DF84B6EB36CC5FDE78124D3.jpg
    • 代码

    public class User {
        public static void main(String[] args) {
            Creator creator = new CreatorA();
            Product product = creator.create();
            product.pro();
            creator = new CreatorB();
            product = creator.create2();
            product.pro();
        }
    
    }
    
    public interface Creator {
        Product create();
        Product create2();
    }
    public class CreatorA implements Creator {
        public Product create() {
            Product product = new ProductA();
            return product;
        }
    
        public Product create2() {
            Product product = new Product2A();
            return product;
        }
    }
    public class CreatorB implements Creator {
        public Product create() {
            Product product = new ProductB();
            return product;
        }
        public Product create2() {
            Product product = new Product2B();
            return product;
        }
    }
    
    
    public interface Product {
        void pro();
    }
    public class ProductA implements Product {
        public void pro() {
            System.out.println("Product A 1");
        }
    }
    public class ProductB implements Product {
        public void pro() {
            System.out.println("Product B 1");
        }
    }
    
    public interface Product2 {
        void pro();
    }
    public class Product2A implements Product {
        public void pro() {
            System.out.println("Product A 2");
        }
    }
    public class Product2B implements Product {
        public void pro() {
            System.out.println("Product B 2");
        }
    }
    

单例模式

  • 定义:保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点

  • 懒汉式(线程不安全)

    • 不支持多线程,没有加锁
    • 代码
    public class Singleton1 {
        private static Singleton1 singleton;
        private Singleton1() {}
        public static Singleton1 getInstance() {
            if(singleton == null) {
                singleton = new Singleton1();
            }
            return singleton;
        }
        public static void show() {
            System.out.println("懒汉式,线程不安全");
        }
    }
    
    
  • 懒汉式(线程安全)

    • 能在多线程运行,效率低
    • 代码:
    public class Singleton2 {
            private static Singleton2 singleton;
            private Singleton2() {}
            public static synchronized Singleton2 getInstance() {
                if(singleton == null) {
                    singleton = new Singleton2();
                }
                return singleton;
            }
            public static void show() {
                System.out.println("懒汉式,线程安全");
            }
    
    }
    
    
  • 饿汉式

    • 不加锁,效率高;无论是否使用该类,加载时就创建单例对象
    • 代码:
    public class Singleton3 {
        private static Singleton3 singleton = new Singleton3();
        private Singleton3() {}
        public static synchronized Singleton3 getInstance() {
            return singleton;
        }
        public static void show() {
            System.out.println("饿汉式");
        }
    
    }
    
  • 双检锁/双重校验锁(DCL)

    • 效率高,安全,多线程下仍然高性能
    • 代码
    public class Singleton4 {
        private static Singleton4 singleton;
        private Singleton4() {}
        public static Singleton4 getInstance() {
            if(singleton == null) {
                synchronized(Singleton4.class) {
                    if(singleton == null) {
                        singleton = new Singleton4();
                    }
                }
            }
            return singleton;
        }
        public static void show() {
            System.out.println("双重锁");
        }
    }
    
  • 静态内部类

    • 理解:当加载这个类时并不进行初始化,只有第一次通过方法获取实例时,才第一次加载内部类创建对象
    • 代码
    public class Singleton5 {
        private Singleton5() {}
        public Singleton5 getInstance() {
            return Inner.singleton;
        }
        private static class Inner{
            private static final Singleton5 singleton= new Singleton5();
        }
    }
    
  • 枚举:

    • 默认枚举类是线程安全且在任何情况下都是单例
    • 枚举类隐藏了私有构造器,其域对应一个实例对象
    • 代码:
    public enum Singleton6{
        INSTANCE;
    }
    

    建造模式

  • 将一个复杂对象的构建与他的表示分离,似的同样的构建过程可以创建不同的表示(将构造复杂对象的过程和组成对象的部件解耦)

  • 组成:抽象建造者角色,具体建造者角色,指导者角色,产品角色

  • UML


    在这里插入图片描述
  • 代码

public class Product {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Builder builder = new ConcreteBuilder();
        Director dir = new Director(builder);
        dir.build1();
        dir.build2();
    }
}

public interface Builder {
    void part1();
    void part2();
    void part3();
}
public class ConcreteBuilder implements Builder{
    public void part1() {
        System.out.println("第一部分");
    }

    public void part2() {
        System.out.println("第二部分");
    }

    public void part3() {
        System.out.println("第三部分");
    }
    
}

public class Director {
    private Builder builder;
    public Director(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }
    public void build1() {
        builder.part1();
        builder.part3();
    }
    public void build2() {
        builder.part2();
        builder.part1();
    }
}



原型模式

  • 是一种对象创建模式,用原型实例指定创建对象的种类,通过拷贝这些原型创建新的对象
  • 角色:客户角色(适用对象,生成对象原型和克隆),抽象原型角色,具体原型角色
  • UML


    在这里插入图片描述
  • 代码
public class Resume implements Cloneable {
    private String des;
    private int id;
    
    public String getDes() {
        return des;
    }

    public void setDes(String des) {
        this.des = des;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

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

    public Object clone() {
        try {
            return super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    public String toString() {
        return "Resume [des=" + des + ", id=" + id + "]";
    }
    
}

public class Client {
    private int i=0;
    private Resume res = new Resume();
    public Resume cloneRes() {
        System.out.println(i++);
        return (Resume)res.clone();
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Client client = new Client();
        client.cloneRes();
        client.cloneRes();
    }
}

适配器模式

  • 讲一个类的接口转换成客户希望的另一个接口
  • 角色:目标角色,被适配角色,适配器角色
  • UML


    在这里插入图片描述
  • 代码:
public interface A {
    void play();
}
public class ConcreteA implements A {
    public void play() {
        System.out.println("A");
    }
}

public interface B {
    void action();
}
public class AdapterB implements B {
    private A a;
    public AdapterB(A a) {
        this.a = a;
    }

    public void action() {
        a.play();
    }

}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new ConcreteA();
        B b = new AdapterB(a);
        b.action();
    }
}

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