《設計模式——java版》（二）
阿新 • • 發佈：2018-12-21
第三章 建立型模式簡介
一、單例模式
1. 意思是：確保一個類只有一個例項，而且自行例項化並向整個系統提供這個例項
2. 適用場景：建立目錄、資料庫連線等需要單執行緒操作的場合，用於實現對系統資源的控制。
3.分類：餓漢式：類載入的時候就進行物件例項化
懶漢式：第一次引用類時，才進行物件例項化
3.1餓漢式（執行緒安全）
由於建構函式是私有的，因此不能被繼承。public class Singleton { //1. 構造方法私有化，外部就無法建立多個例項***重要 private Singleton(){} //2. 建立類的唯一例項，用static來修飾，可以直接用類名來獲取例項 private static Singleton instance = new Singleton(); //3. 提供一個獲取例項的方法 public static Singleton getInstance(){ return instance; } }
3.2懶漢式（執行緒不安全）
public class Singleton { //1.構造方法私有化 private Singleton(){} //2.宣告類的例項 private static Singleton instance; //3.使用例項的方法 public static Singleton getInstance(){ if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
3.3懶漢式（執行緒安全）
public class Singleton2 {
//1.建構函式私有化
private Singleton2(){}
//2.宣告類的例項
private static Singleton2 instance;
//3.獲取一個獲得例項的方法
public static synchronized Singleton2 getInstance(){
if (instance == null) {
instance = new Singleton2();
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(i);
}
return instance;
}
}4.餓漢式和懶漢式的區別
（1）餓漢式在類載入時就被例項化，懶漢式是在類第一被引用時例項化 （2）從資源利用效率上說，餓漢式要差一些；但從速度和反應時間角度來講，餓漢式單例類則比懶漢式單例類稍好些5.單例模式的優缺點
優點： （1）減少記憶體的開支，特別是一個物件需要頻繁的建立、銷燬時 （2）由於單例模式只生成一個例項，減少了系統的效能開銷，當一個物件的產生需要比較多資源時，如讀取配置檔案、產生其他依賴物件時，則可以通過 在啟用時直接產生一個物件，然後用永久駐留記憶體的方式來解決 （3）單例模式可以避免對資源的多重佔用，例如一個寫檔案動作，由於只有一個例項存在於記憶體中，避免了對同一資原始檔的同時操作 （4）單例模式可以在系統設定全域性的訪問點，優化和共享資源訪問，例如，可以設計一個單例類，負責所有資料表的對映處理 缺點： （1）單例模式無法建立子類，擴充套件困難 （2）單例模式對測試不利 （3）單例模式與單一職責原則有衝突6.適用場景
（1）要求生成唯一序列號的場景 （2）在整個專案中需要一個共享訪問點或共享資料.例如：一個Web頁面上的計數器，可以不用每次重新整理都記錄到資料庫中，使用單例模式保持計數器的值， 並確保是執行緒安全的 （3）建立一個物件需要消耗的資源過多，如訪問IO或資料庫等資源等 （4）需要定義大量的靜態常量和靜態方法的環境7.應用
Spring框架中的每個Bean預設就是單例的；Java基礎類庫中的java.lang.Runtime類也採用了單例模式，其getRuntime（）方法返回了唯一的例項/*Created By guolujie 2017年10月16日*/
class NumThread extends Thread{
private String threadName;
public NumThread(String name){
threadName = name;
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
Singleton thread1 = Singleton.getInstance();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(threadName + "第" + thread1.getNum() + "次訪問！");
try {
this.sleep(1000);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public class test {
public static void main(String[] args) {
NumThread numThread1 = new NumThread("執行緒A");
NumThread numThread2 = new NumThread("執行緒B");
numThread1.start();
numThread2.start();
}
}
執行結果：
二、工廠方法模式
1.工廠方法模式又叫虛擬建構函式模式或者多型性工廠模式。工廠方法模式的用意是，定義一個建立產品對 象的工廠介面，將實際建立性工作推遲到子類中。
2.在工廠方法模式中共涉及以下四個角色：
（1）抽象工廠角色：該角色是工廠方法模式的核心，與應用系統無關，任何在建立物件的工廠類必須實現這個介面 （2）具體工廠角色：該角色實現了抽象工廠介面，含有與應用密切相關的邏輯，並且受到應用程式的呼叫以建立產品物件 （3）抽象產品角色：該角色負責定義產品的共性，實現對產品最抽象的定義 （4）具體產品角色：該角色實現抽象產品角色所宣告的介面，工廠方法模式所建立的每一個物件都是某個具體產品角色的例項3.抽象工廠程式碼例項
3-1抽象工廠Creator.java
public interface Creator {
/*
* 工廠方法
* 建立一個產品物件，其輸入引數型別可以自行設定
*/
public <T extends Product> T factory(Class<T> c);
}3-2抽象產品Produce.java
public interface Product {
//產品類的公共方法
public void method1();
public void method2();
}3-3具體工廠類ConcreteCreator.java
public class ConcreteCreator implements Creator {
public <T extends Product> T factory(Class<T> c){
Product product = null;
try {
product = (Product) Class.forName(c.getName()).newInstance();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
return (T) product;
}
}3-4具體產品類ConcreteProduct.java
public class ConcreteProduct implements Product {
public void method1(){
//業務邏輯處理程式碼
}
public void method2(){
//業務邏輯處理程式碼
}
}3-5應用程式碼FactoryMethodDemo.java
public class FactoryMethodDemo {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Creator creator = new ConcreteCreator();
Product product = creator.factory(ConcreteProduct.class);
/*
* 繼續業務處理
*/
}
}4.工廠方法模式的優點
優點：（1）良好的封裝性，程式碼結構清晰 （2）優秀的可擴充套件性 （3）遮蔽產品類 （4）工廠方法模式是典型的解耦框架5.工廠方法模式的適用場景
（1）工廠方法模式是new一個物件的替代品，因此在所有需要生成物件的地方都可以使用，會增加程式碼的複雜度 （2）需要靈活的可擴充套件的框架時，可以考慮採用工廠方法模式 （3）工廠方法模式可以用到異構專案中 （4）工廠方法模式可以使用在測試驅動開發的框架下6.工廠方法模式的例項
public interface FruitGardener {
public Fruit factory();
} public interface Fruit {
public void grow();
}public class AppleGardener implements FruitGardener {
public Fruit factory(){
return new Apple();
}
}public class GrapeGardener implements FruitGardener {
public Fruit factory(){
return new Grape();
}
}public class Apple implements Fruit {
private int treeAge;
public int getTreeAge() {
return treeAge;
}
public void setTreeAge(int treeAge) {
this.treeAge = treeAge;
}
public void grow(){
System.out.println("蘋果正在生長...");
}
public void harvest(){
System.out.println("收穫蘋果");
}
public void plant(){
System.out.println("栽種蘋果");
}
}public class Grape implements Fruit {
private boolean seedless;
public boolean isSeedless() {
return seedless;
}
public void setSeedless(boolean seedless) {
this.seedless = seedless;
}
public void grow(){
System.out.println("葡萄正在生長...");
}
public void harvest(){
System.out.println("收穫葡萄");
}
public void plant(){
System.out.println("栽種葡萄");
}
}public class ClientDemo {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
FruitGardener fruitGardener = new AppleGardener();
Apple apple = (Apple) fruitGardener.factory();
apple.plant();
apple.grow();
apple.harvest();
fruitGardener = new GrapeGardener();
Grape grape = (Grape) fruitGardener.factory();
grape.plant();
grape.grow();
grape.harvest();
}
}