java 几种设计模式

1、Singleton

 

单态定义

    Singleton模式主要作用是保证在Java应用程序中，一个类Class只有一个实例存在。

    在很多操作中，比如建立目录 数据库连接都需要这样的单线程操作。

    还有, singleton能够被状态化; 这样，多个单态类在一起就可以作为一个状态仓库一样向外提供服务，比如，你要论坛中的帖子计数器，每次浏览一次需要计数，单态类能否保持住这个计数，并且能synchronize的安全自动加1，如果你要把这个数字永久保存到数据库，你可以在不修改单态接口的情况下方便的做到。

    另外方面，Singleton也能够被无状态化。提供工具性质的功能，

    Singleton模式就为我们提供了这样实现的可能。使用Singleton的好处还在于可以节省内存，因为它限制了实例的个数，有利于Java垃圾回收（garbage collection）。

    我们常常看到工厂模式中类装入器(class loader)中也用Singleton模式实现的,因为被装入的类实际也属于资源。


    如何使用

    一般Singleton模式通常有几种形式:

public class Singleton {　　private Singleton(){}　　//在自己内部定义自己一个实例，是不是很奇怪？　　//注意这是private 只供内部调用 　　private static Singleton instance = new Singleton();　　//这里提供了一个供外部访问本class的静态方法，可以直接访问　　 　　public static Singleton getInstance() {　　　　return instance; 　　　　 }} 

    第二种形式:

public class Singleton {　　private static Singleton instance = null;　　public static synchronized Singleton getInstance() {　　//这个方法比上面有所改进，不用每次都进行生成对象，只是第一次　　　 　　　//使用时生成实例！ 　　if (instance==null)　　　　instance＝new Singleton();　　return instance; 　　}} 

    使用Singleton.getInstance()可以访问单态类。

    上面第二中形式是lazy initialization，也就是说第一次调用时初始Singleton，以后就不用再生成了。

    注意到lazy initialization形式中的synchronized，这个synchronized很重要，如果没有synchronized，那么使用getInstance()是有可能得到多个Singleton实例。关于lazy initialization的Singleton有很多涉及double-checked locking (DCL)的讨论，有兴趣者进一步研究。

    一般认为第一种形式要更加安全些。


    使用Singleton注意事项

    有时在某些情况下，使用Singleton并不能达到Singleton的目的，如有多个Singleton对象同时被不同的类装入器装载；在EJB这样的分布式系统中使用也要注意这种情况，因为EJB是跨服务器，跨JVM的。

    我们以SUN公司的宠物店源码(Pet Store 1.3.1)的ServiceLocator为例稍微分析一下：

    在Pet Store中ServiceLocator有两种，一个是EJB目录下；一个是WEB目录下，我们检查这两个ServiceLocator会发现内容差不多，都是提供EJB的查询定位服务，可是为什么要分开呢？仔细研究对这两种ServiceLocator才发现区别：在WEB中的ServiceLocator的采取Singleton模式，ServiceLocator属于资源定位，理所当然应该使用Singleton模式。但是在EJB中，Singleton模式已经失去作用，所以ServiceLocator才分成两种，一种面向WEB服务的，一种是面向EJB服务的。

    Singleton模式看起来简单，使用方法也很方便，但是真正用好，是非常不容易，需要对Java的类 线程 内存等概念有相当的了解。

    总之

    如果你的应用基于容器，那么Singleton模式少用或者不用，可以使用相关替代技术。

 

 

2、Observer

 

Java深入到一定程度,就不可避免的碰到设计模式(design pattern)这一概念,了解设计模式,将使自己对java中的接口或抽象类应用有更深的理解.设计模式在java的中型系统中应用广泛,遵循一定的编程模式,才能使自己的代码便于理解,易于交流,Observer(观察者)模式是比较常用的一个模式,尤其在界面设计中应用广泛,而本站所关注的是Java在电子商务系统中应用,因此想从电子商务实例中分析Observer的应用.

    虽然网上商店形式多样,每个站点有自己的特色,但也有其一般的共性,单就"商品的变化,以便及时通知订户"这一点,是很多网上商店共有的模式,这一模式类似Observer patern观察者模式.

    具体的说,如果网上商店中商品在名称 价格等方面有变化,如果系统能自动通知会员,将是网上商店区别传统商店的一大特色.这就需要在商品product中加入Observer这样角色,以便product细节发生变化时,Observer能自动观察到这种变化,并能进行及时的update或notify动作。

Java的API还为为我们提供现成的Observer接口Java.util.Observer.我们只要直接使用它就可以.

我们必须extends Java.util.Observer才能真正使用它:
1.提供Add/Delete observer的方法;
2.提供通知(notisfy) 所有observer的方法;

//产品类 可供Jsp直接使用UseBean调用 该类主要执行产品数据库插入 更新public class product extends Observable...{　　private String name;　　private float price;　　public String getName()...{ return name;}　　public void setName(String name)...{　　 this.name=name;　　//设置变化点 　　 setChanged();　　 notifyObservers(name);　　}　　　　　public float getPrice()...{ return price;}　　public void setPrice(float price)...{　　 this.price=price;　　//设置变化点　　 setChanged();　　 notifyObservers(new Float(price));　　}　　//以下可以是数据库更新 插入命令.　　public void saveToDb()...{　　.....................}

我们注意到,在product类中 的setXXX方法中,我们设置了 notify(通知)方法, 当Jsp表单调用setXXX(如何调用见我的另外一篇文章),实际上就触发了notisfyObservers方法,这将通知相应观察者应该采取行动了.

下面看看这些观察者的代码,他们究竟采取了什么行动:

//观察者NameObserver主要用来对产品名称(name)进行观察的public class NameObserver implements Observer...{　　private String name=null;　　public void update(Observable obj,Object arg)...{　　　　if (arg instanceof String)...{　　　　 name=(String)arg;　　　　 //产品名称改变值在name中　　　　 System.out.println("NameObserver :name changet to "+name);　　　　}　　}}//观察者PriceObserver主要用来对产品价格(price)进行观察的public class PriceObserver implements Observer...{　　private float price=0;　　public void update(Observable obj,Object arg)...{　　　　if (arg instanceof Float)...{　　　　 price=((Float)arg).floatValue();　　　　　　 System.out.println("PriceObserver :price changet to "+price);　　　　}　　}}

Jsp中我们可以来正式执行这段观察者程序:

<jsp:useBean id="product" scope="session" class="Product" /><jsp:setProperty name="product" property="*" /><jsp:useBean id="nameobs" scope="session" class="NameObserver" /><jsp:setProperty name="product" property="*" /><jsp:useBean id="priceobs" scope="session" class="PriceObserver" /><jsp:setProperty name="product" property="*" /><%if (request.getParameter("save")!=null)...{　　product.saveToDb();　　out.println("产品数据变动 保存! 并已经自动通知客户");}else...{　　//加入观察者　　product.addObserver(nameobs);　　product.addObserver(priceobs);%>　　//request.getRequestURI()是产生本jsp的程序名,就是自己调用自己　　<form action="<%=request.getRequestURI()%>" method=post>　　<input type=hidden name="save" value="1">　　产品名称:<input type=text name="name" >　　产品价格:<input type=text name="price">　　<input type=submit>　　</form><%}%>

执行改Jsp程序,会出现一个表单录入界面, 需要输入产品名称 产品价格, 点按Submit后,还是执行该jsp的
if (request.getParameter("save")!=null)之间的代码.


由于这里使用了数据javabeans的自动赋值概念,实际程序自动执行了setName setPrice语句.你会在服务器控制台中发现下面信息::

NameObserver :name changet to ?????(Jsp表单中输入的产品名称)

PriceObserver :price changet to ???(Jsp表单中输入的产品价格);

这说明观察者已经在行动了.!!
同时你会在执行jsp的浏览器端得到信息:

产品数据变动 保存! 并已经自动通知客户

上文由于使用jsp概念,隐含很多自动动作,现将调用观察者的Java代码写如下:

public class Test ...{　　public static void main(String args[])...{Product product=new Product();NameObserver nameobs=new NameObserver();PriceObserver priceobs=new PriceObserver();//加入观察者product.addObserver(nameobs);product.addObserver(priceobs);product.setName("橘子红了");product.setPrice(9.22f);　　}}

你会在发现下面信息::

NameObserver :name changet to 橘子红了

PriceObserver :price changet to 9.22

这说明观察者在行动了.!!