黑马程序员——Java基础（十）之设计模式

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面向对象思想设计原则

a:单元职责原则：

高内聚，低耦合。即每个类应该只有一个职责，对外只能提供一种功能，而引起类变化的原因应该只有一个。

b:开闭原则：

一个对象对扩展开放，对修改关闭。即对类的改动是通过增加代码进行的，而不是修改现有代码。

c:里氏替换原则：

同一个继承体系中的对象应该有共同的行为特征。

d:依赖注入原则：

在程序开发中，所有的类如果使用或依赖于其他的类，则应该依赖这些其他类的抽象类，而不是这些其他类的具体类，即编程的时候要针对抽象类或者接口编程。

e:接口分离原则：

一个接口不需要提供太多的行为，一个接口应该只提供一种对外的功能，这样在类实现接口时，就不会强迫该类具有它们不需要使用的方法。

f:迪米特原则：

一个对象应当对其他对象尽可能少的了解，也就是说在模块之间应该只通过接口编程，降低各个对象之间的耦合，提高系统的可维护性。

设计模式概述：

       设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。设计模式和具体的语言无关，学习设计模式就是要建立面向对象的思想，尽可能的面向接口编程，低耦合，高内聚，使设计的程序可复用。

设计模式的分类：

     创建型模式：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

     结构型模式：外观模式、适配器模式、代理模式、装饰模式、桥接模式、组合模式、享元模式

     行为型模式：模版方法模式、观察者模式、状态模式、职责链模式、命令模式、访问者模式、策略模式、备忘录模式、迭代器模式、解释器模式

简单工厂模式：

又叫静态工厂方法模式，它定义一个具体的工厂类负责创建一些类的实例。

优点：使用者不需要在负责对象的创建，从而明确了各个类的职责。

缺点：静态工厂类负责所有对象的创建，如果有新的对象增加，或者某些对象的创建方式不同，就需要不断的修改工厂类，不利于后期的维护。

下面的代码体现了简单工厂设计模式的思想，

<span style="font-size:14px;"><span style="font-size:14px;">//手机抽象类public abstract class Phone {public abstract void showName();}</span></span>

<span style="font-size:14px;"><span style="font-size:14px;">//华为手机类，继承手机抽象类public class Huawei extends Phone{public void showName() {System.out.println("华为");}}</span></span>

<span style="font-size:14px;"><span style="font-size:14px;">//苹果手机类，继承手机抽象类public class Apple extends Phone{public void showName() {System.out.println("苹果");}}</span></span>

<span style="font-size:14px;"><span style="font-size:14px;">//手机工厂类，用来创建各种手机public class PhoneFactory {private PhoneFactory() {}public static Phone creatHuawei() {return new Huawei();}public static Phone creatApple() {return new Apple();}}</span></span>

<span style="font-size:14px;"><span style="font-size:14px;">//使用手机工厂类类创建各种手机对象public class FactoryDemo {public static void main(String[] args) {Phone p1 = PhoneFactory.creatHuawei();Phone p2 = PhoneFactory.creatApple();p1.showName();p2.showName();}}</span></span>

工厂方法模式：

工厂方法模式中抽象工厂类负责定义创建对象的接口，具体对象的创建工作由继承抽象工厂的具体类实现。

优点：使用者不需要再负责对象的创建，从而明确了各个类的职责，如果有新的对象增加，只需要增加一个具体的类和具体的工厂类即可，不影响已有的代码，后期维护容易，增强了系统的扩展性。

缺点：需要额外编写代码，增加了工作量。

下面的代码体现了工厂方法设计模式的思想，

<span style="font-size:14px;"><span style="font-size:14px;">//创建手机抽象类public abstract class Phone {public abstract void showPhone();}</span></span>

<span style="font-size:14px;"><span style="font-size:14px;">//创建工厂接口，所有的具体工厂类实现本接口就能制造手机public interface Factory {public abstract Phone makePhone();}</span></span>

<span style="font-size:14px;"><span style="font-size:14px;">//创建具体手机类，继承手机抽象类public class HuaweiPhone extends Phone {public void showPhone() {System.out.println("这是华为手机");}}</span></span>

<span style="font-size:14px;"><span style="font-size:14px;">//创建一个具体的工厂类，实现工厂接口，返回具体手机对象public class HuaweiFactory implements Factory{public Phone makePhone() {return new HuaweiPhone();}}</span></span>

<span style="font-size:14px;"><span style="font-size:14px;">//工厂方法模式的测试类public class PhoneDemo {public static void main(String[] args) {Factory f = new HuaweiFactory();Phone p = f.makePhone();p.showPhone();}}</span></span>

单例设计模式

单例模式就是要确保类在内存中只有一个对象，该实例必须自动创建并对外提供。

优点：在系统内存中只存在一个对象，因此可以节约系统资源，提高系统性能。

缺点：扩展性很低，并且违背了单一原则。

单例模式有两种创建对象方法：饿汉式和懒汉式，开发中常用饿汉式，懒汉式有线程安全问题。

<span style="font-size:14px;">//单例模式之懒汉式，对象是随着方法的调用而创建public class Iphone {private Iphone() {}private static Iphone p = null;public synchronized static Iphone getIphone() {if(p==null) {p = new Iphone();}return p;}}</span>

<span style="font-size:14px;">//单例模式之饿汉式，对象是随着类的加载而创建public class Phone {private Phone() {}private static Phone p = new Phone();public static Phone getPhone() {return p;}}</span>

模板设计模式

       模板设计模式就是定义一个实现某个功能的骨架，不同的类都可以通过该骨架实现对应的功能。使用模版设计模式，在定义功能骨架的同时，可以很灵活的实现具体的算法，满足用户灵活多变的需求，但是如果功能骨架有修改的话，则需要修改抽象类。

模板设计模式的举例

<span style="font-size:14px;">//模板设计模式的使用public class GetTimeDemo {public static void main(String[] args) {GetTime gt = new MyMethod();System.out.println(gt.getTime() + "毫秒");}}</span>

<span style="font-size:14px;">//创建一个抽象类用来计算一个程序的运行时间public abstract class GetTime {public long getTime() {long start = System.currentTimeMillis();method();long end = System.currentTimeMillis();return end - start;}public abstract void method();}</span>

<span style="font-size:14px;">//创建一个方法继承GetTime抽象类public class MyMethod extends GetTime{public void method() {for(int x = 0; x < 10000; x++) {System.out.println(x);}}}</span>

装饰设计模式

       装饰模式就是使用被装饰类的一个子类的实例，在客户端将这个子类的实例交给装饰类。是继承的替代方案。它提供比继承更灵活的扩展对象的功能，可以动态的添加对象的功能，并且可以随意的组合这些功能，但同时也可能出现一些不合理的逻辑组合。

在Java中，把基本的输入输出流包装成高效字符流就是装饰设计模式的应用。