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[ 轉載 ] 超詳細:常用的設計模式匯總

abstract mfa href 這樣的 person 工作 origin ron 匯總

單例模式

簡單點說,就是一個應用程序中,某個類的實例對象只有一個,你沒有辦法去new,因為構造器是被private修飾的,一般通過getInstance()的方法來獲取它們的實例。getInstance()的返回值是一個對象的引用,並不是一個新的實例,所以不要錯誤的理解成多個對象。單例模式實現起來也很容易,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;
 }
}

按照我的習慣,我恨不得寫滿註釋,怕你們看不懂,但是這個代碼實在太簡單了,所以我沒寫任何註釋,如果這幾行代碼你都看不明白的話,那你可以洗洗睡了,等你睡醒了再來看我的博客說不定能看懂。

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;  
    }  
}  

靜態內部類

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建新的對象,可謂是很堅強的壁壘啊,不過,個人認為由於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:我個人比較喜歡靜態內部類寫法和餓漢式寫法,其實這兩種寫法能夠應付絕大多數情況了。其他寫法也可以選擇,主要還是看業務需求吧。

觀察者模式

對象間一對多的依賴關系,當一個對象的狀態發生改變時,所有依賴於它的對象都得到通知並被自動更新。 技術分享圖片 觀察者模式UML圖

看不懂圖的人端著小板凳到這裏來,給你舉個栗子??:假設有三個人,小美(女,28),老王和老李。小美很漂亮,很風騷,老王和老李是兩個中年男屌絲,時刻關註著小美的一舉一動。有一天,小美說了一句:我老公今天不在家,一個人好無聊啊~~~,這句話被老王和老李聽到了,結果樂壞了,蹭蹭蹭,沒一會兒,老王就沖到小美家門口了,於是進門了……………………..帕~啪啪啪啪啪~ 在這裏,小美是被觀察者,老王和老李是觀察者,被觀察者發出一條信息,然後觀察者們進行相應的處理,看代碼:

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

這個接口相當於老王和老李的電話號碼,小美發送通知的時候就會撥打getMessage這個電話,撥打電話就是調用接口,看不懂沒關系,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 + "接到了小美打過來的電話,電話內容是:" + s);
    }

}

public class LaoLi implements Person {

    private String name = "老李";

    public LaoLi() {
    }

    @Override
    public void getMessage(String s) {
        System.out.println(name + "接到了小美打過來的電話,電話內容是:->" + 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,把自己的通知發送給所有暗戀自己的人
     public void notifyPerson() {
         for(Person person:list){
             person.getMessage("今天家裏就我一個人,你們過來吧,誰先過來誰就能得到我!");
         }
     }
}

我們寫一個測試類來看一下結果對不對

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        XiaoMei xiao_mei = new XiaoMei();
        LaoWang lao_wang = new LaoWang();
        LaoLi lao_li = new LaoLi();

        //老王和老李在小美那裏都註冊了一下
        xiao_mei.addPerson(lao_wang);
        xiao_mei.addPerson(lao_li);

        //小美向老王和老李發送通知
        xiao_mei.notifyPerson();
    }
}

運行結果我截圖了 技術分享圖片 運行結果

完美~~~

裝飾者模式

對已有的業務邏輯進一步的封裝,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,在香腸上面加一點奶油,再放一點蔬菜,最後再用兩片面包夾一下,很豐盛的一頓午飯,營養又健康。(ps:不知道上海哪裏有賣好吃的三明治的,求推薦~)那我們應該怎麽來寫代碼呢? 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,然後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,構造方法傳入一個Food類型的參數,然後在make方法中加入一些自己的邏輯,如果你還是看不懂為什麽這麽寫,不急,你看看我的Test類是怎麽寫的,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());
    }
}

看到沒有,一層一層封裝,我們從裏往外看:最裏面我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?? 這個設計模式簡直跟現實生活中一摸一樣,看懂了嗎? 我們看看運行結果吧 技術分享圖片 運行結果

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系到一起,就像現實生活中的變壓器。假設一個手機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的電壓轉換成20V的電壓,這樣,變壓器就將20V的電壓和手機聯系起來了。

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("經過變壓器轉換之後的電壓:" + (Phone.V - 200) + "V");
    }
}
技術分享圖片

工廠模式
簡單工廠模式:一個抽象的接口,多個抽象接口的實現類,一個工廠類,用來實例化抽象的接口

// 抽象產品類
abstract class Car {
    public void run();

    public void stop();
}

// 具體實現類
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,抽象產品模式,具體產品模式。不再是由一個工廠類去實例化具體的產品,而是由抽象工廠的子類去實例化產品

// 抽象產品角色
public interface Moveable {
    void run();
}

// 具體產品角色
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單一的產品,而抽象工廠模式中的工廠生產多個產品

/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,靜態代理和動態代理。先說靜態代理,很多理論性的東西我不講,我就算講了,你們也看不懂。什麽真實角色,抽象角色,代理角色,委托角色。。。亂七八糟的,我是看不懂。之前學代理模式的時候,去網上翻一下,資料一大堆,打開鏈接一看,基本上都是給你分析有什麽什麽角色,理論一大堆,看起來很費勁,不信的話你們可以去看看,我是看不懂他們在說什麽。咱不來虛的,直接用生活中的例子說話。(註意:我這裏並不是否定理論知識,我只是覺得有時候理論知識晦澀難懂,喜歡挑刺的人一邊去,你是來學習知識的,不是來挑刺的)
到了一定的年齡,我們就要結婚,結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婚的流程。整個流程大概是這樣的:家裏人催婚->男女雙方家庭商定結婚的黃道即日->找一家靠譜的婚慶公司->在約定的時間舉行結婚儀式->結婚完畢
婚慶公司打算怎麽安排婚禮的節目,在婚禮完畢以後婚慶公司會做什麽,我們一概不知。。。別擔心,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,這裏的婚慶公司相當於代理角色,現在明白什麽是代理角色了吧。
代碼實現請看:

//代理接口
public interface ProxyInterface {
 //需要代理的是結婚這件事,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();
}

文明社會,代理吃飯,代理拉屎什麽的我就不寫了,有傷社會風化~~~能明白就好
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("我們在做結婚前的準備工作");
  System.out.println("節目彩排...");
  System.out.println("禮物購買...");
  System.out.println("工作人員分工...");
  System.out.println("可以開始結婚了");
  proxyInterface.marry();
  System.out.println("結婚完畢,我們需要做後續處理,你們可以回家了,其余的事情我們公司來做");
 }

}

看到沒有,婚慶公司需要做的事情很多,我們再看看結婚家庭的代碼:

public class NormalHome implements ProxyInterface{

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

}

這個已經很明顯了,結婚家庭只需要結婚,而婚慶公司要包攬一切,前前後後的事情都是婚慶公司來做,聽說現在婚慶公司很賺錢的,這就是原因,幹的活多,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();
 }
}

運行結果如下:

技術分享圖片
在我們預料中,結果正確,這就是靜態代理,動態代理我就不想說了,跟java反射有關


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