设计模式

来源：互联网发布：f3飞控调参软件cf 编辑：程序博客网时间：2024/04/26 08:01

更多设计模式，可以参考：设计模式|菜鸟教程

举三个设计模式的例子：

1.单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

private构造器，使得外界无法自行创建对象；

static getInstance，向外界提供该实例。

使得外界只能请求该类的唯一实例，而不是自行实例化。

线程池对象，打印机对象，缓存对象，等等。

单例模式（也叫单件模式）的作用就是保证在整个应用程序的生命周期中，

任何一个时刻，单例类的实例都只存在一个（当然也可以不存在）。

//懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化自己
public class Singleton {
private Singleton() {}
private static Singleton single=null;
//静态工厂方法
public static Singleton getInstance() {
if (single == null) {
single = new Singleton();
}
return single;
}
}

//饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化
public class Singleton1 {
private Singleton1() {}
private static final Singleton1 single = new Singleton1();
//静态工厂方法
public static Singleton1 getInstance() {
return single;
}
}

饿汉式和懒汉式区别

从名字上来说，饿汉和懒汉，

饿汉就是类一旦加载，就把单例初始化完成，保证getInstance的时候，单例是已经存在的了，

而懒汉比较懒，只有当调用getInstance的时候，才回去初始化这个单例。

另外从以下两点再区分以下这两种方式：

1、线程安全：

饿汉式天生就是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题，

懒汉式本身是非线程安全的，为了实现线程安全有几种写法，分别是上面的1、2、3，这三种实现在资源加载和性能方面有些区别。

2、资源加载和性能：

饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，在第一次调用时速度也会更快，因为其资源已经初始化完成，

而懒汉式顾名思义，会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来，第一次调用时要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉式一样了。

2.代理模式：

代理模式给某一个对象提供一个代理对象，并由代理对象控制对原对象的引用。、

代理模式的应用场景：

如果已有的方法在使用的时候需要对原有的方法进行改进，此时有两种办法：

1、修改原有的方法来适应。这样违反了“对扩展开放，对修改关闭”的原则。

2、就是采用一个代理类调用原有的方法，且对产生的结果进行控制。这种方法就是代理模式。

使用代理模式，可以将功能划分的更加清晰，有助于后期维护！

源代码

　　抽象对象角色

public abstract class AbstractObject {    //操作    public abstract void operation();}

　　目标对象角色

public class RealObject extends AbstractObject {    @Override    public void operation() {        //一些操作        System.out.println("一些操作");    }}

　　代理对象角色

public class ProxyObject extends AbstractObject{    RealObject realObject = new RealObject();    @Override    public void operation() {        //调用目标对象之前可以做相关操作        System.out.println("before");                realObject.operation();                //调用目标对象之后可以做相关操作        System.out.println("after");    }}

　　客户端

public class Client {    public static void main(String[] args) {        // TODO Auto-generated method stub        AbstractObject obj = new ProxyObject();        obj.operation();    }}

　　从上面的例子可以看出代理对象将客户端的调用委派给目标对象，在调用目标对象的方法之前跟之后都可以执行特定的操作。

3.工厂模式

工厂模式

工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

介绍

意图：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。

关键代码：创建过程在其子类执行。

应用实例： 1、您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。 2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点： 1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

使用场景： 1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。

注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。

实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现 Shape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory。

FactoryPatternDemo，我们的演示类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便获取它所需对象的类型。

步骤 1

创建一个接口。

Shape.java

public interface Shape {   void draw();}

步骤 2

创建实现接口的实体类。

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape {   @Override   public void draw() {      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");   }}

Square.java

public class Square implements Shape {   @Override   public void draw() {      System.out.println("Inside Square::draw() method.");   }}

Circle.java

public class Circle implements Shape {   @Override   public void draw() {      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");   }}

步骤 3

创建一个工厂，生成基于给定信息的实体类的对象。

ShapeFactory.java

public class ShapeFactory {   //使用 getShape 方法获取形状类型的对象   public Shape getShape(String shapeType){      if(shapeType == null){         return null;      }      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){         return new Circle();      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){         return new Rectangle();      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){         return new Square();      }      return null;   }}

步骤 4

使用该工厂，通过传递类型信息来获取实体类的对象。

FactoryPatternDemo.java

public class FactoryPatternDemo {   public static void main(String[] args) {      ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();      //获取 Circle 的对象，并调用它的 draw 方法      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");      //调用 Circle 的 draw 方法      shape1.draw();      //获取 Rectangle 的对象，并调用它的 draw 方法      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");      //调用 Rectangle 的 draw 方法      shape2.draw();      //获取 Square 的对象，并调用它的 draw 方法      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");      //调用 Square 的 draw 方法      shape3.draw();   }}

步骤 5

验证输出。

Inside Circle::draw() method.Inside Rectangle::draw() method.Inside Square::draw() method.

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