Java设计模式
Posted Jansens
tags:
篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java设计模式相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
第1 章策略模式【Strategy Pattern】
刘备要到江东娶老婆了,走之前诸葛亮给赵云(伴郎)三个锦囊妙计,说是按天机拆开解决棘手问题,
嘿,还别说,真是解决了大问题,搞到最后是周瑜陪了夫人又折兵呀,那咱们先看看这个场景是什么样子
的。
先说这个场景中的要素:三个妙计,一个锦囊,一个赵云,妙计是小亮同志给的,妙计是放置在锦囊
里,俗称就是锦囊妙计嘛,那赵云就是一个干活的人,从锦囊中取出妙计,执行,然后获胜,用 JAVA 程序
怎么表现这个呢?我们先看类图:
三个妙计是同一类型的东东,那咱就写个接口:
package com.cbf4life.strategy;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 首先定一个策略接口,这是诸葛亮老人家给赵云的三个锦囊妙计的接口
*
*/
public interface IStrategy {
//每个锦囊妙计都是一个可执行的算法
public void operate();
}
然后再写三个实现类,有三个妙计嘛:
package com.cbf4life.strategy;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 找乔国老帮忙,使孙权不能杀刘备
*/
public class BackDoor implements IStrategy {
public void operate() {
System.out.println("找乔国老帮忙,让吴国太给孙权施加压力");
}
}
package com.cbf4life.strategy;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 求吴国太开个绿灯
*/
public class GivenGreenLight implements IStrategy {
public void operate() {
System.out.println("求吴国太开个绿灯,放行! ");
}
}
package com.cbf4life.strategy;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 孙夫人断后,挡住追兵
*/
public class BlockEnemy implements IStrategy {
public void operate() {
System.out.println("孙夫人断后,挡住追兵");
}
}
好了,大家看看,三个妙计是有了,那需要有个地方放这些妙计呀,放锦囊呀:
package com.cbf4life.strategy;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 计谋有了,那还要有锦囊
*/
public class Context {
//构造函数,你要使用那个妙计
private IStrategy straegy;
public Context(IStrategy strategy){
this.straegy = strategy;
}
//使用计谋了,看我出招了
public void operate(){
this.straegy.operate();
}
}
然后就是赵云雄赳赳的揣着三个锦囊,拉着已步入老年行列的、还想着娶纯情少女的、色迷迷的刘老
爷子去入赘了,嗨,还别说,小亮的三个妙计还真是不错,瞅瞅:
package com.cbf4life.strategy;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
*/
public class ZhaoYun {
/**
* 赵云出场了,他根据诸葛亮给他的交代,依次拆开妙计
*/
public static void main(String[] args) {
Context context;
//刚刚到吴国的时候拆第一个
System.out.println("-----------刚刚到吴国的时候拆第一个-------------");
context = new Context(new BackDoor()); //拿到妙计
context.operate(); //拆开执行
System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n");
//刘备乐不思蜀了,拆第二个了
System.out.println("-----------刘备乐不思蜀了,拆第二个了-------------");
context = new Context(new GivenGreenLight());
context.operate(); //执行了第二个锦囊了
System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n");
//孙权的小兵追了,咋办?拆第三个
System.out.println("-----------孙权的小兵追了,咋办?拆第三个
-------------");
context = new Context(new BlockEnemy());
context.operate(); //孙夫人退兵
System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n");
/*
*问题来了:赵云实际不知道是那个策略呀,他只知道拆第一个锦囊,
*而不知道是BackDoor这个妙计,咋办? 似乎这个策略模式已经把计谋名称写出来了
*
* 错! BackDoor、 GivenGreenLight、 BlockEnemy只是一个代码,你写成first、 second、
third,没人会说你错!
*
* 策略模式的好处就是:体现了高内聚低耦合的特性呀,缺点嘛,这个那个,我回去再查查
*/
}
}
就这三招,搞的周郎是“陪了夫人又折兵”呀!这就是策略模式,高内聚低耦合的特点也表现出来了,
还有一个就是扩展性,也就是 OCP 原则,策略类可以继续增加下去,只要修改 Context.java 就可以了,这
个不多说了,自己领会吧。
第2 章代理模式【Proxy Pattern】
什么是代理模式呢?我很忙,忙的没空理你,那你要找我呢就先找我的代理人吧,那代理人总要知道
被代理人能做哪些事情不能做哪些事情吧,那就是两个人具备同一个接口,代理人虽然不能干活,但是被
代理的人能干活呀。
比如西门庆找潘金莲,那潘金莲不好意思答复呀,咋办,找那个王婆做代理,表现在程序上时这样的:
先定义一种类型的女人:
package com.cbf4life.proxy;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 定义一种类型的女人,王婆和潘金莲都属于这个类型的女人
*/
public interface KindWomen {
//这种类型的女人能做什么事情呢?
public void makeEyesWithMan(); //抛媚眼
public void happyWithMan(); //happy what? You know that!
}
一种类型嘛,那肯定是接口,然后定义潘金莲:
package com.cbf4life.proxy;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 定一个潘金莲是什么样的人
*/
public class PanJinLian implements KindWomen {
public void happyWithMan() {
System.out.println("潘金莲在和男人做那个.....");
}
public void makeEyesWithMan() {
System.out.println("潘金莲抛媚眼");
}
}
再定一个丑陋的王婆:
package com.cbf4life.proxy;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 王婆这个人老聪明了,她太老了,是个男人都看不上,
* 但是她有智慧有经验呀,她作为一类女人的代理!
*/
public class WangPo implements KindWomen {
private KindWomen kindWomen;
public WangPo(){ //默认的话,是潘金莲的代理
this.kindWomen = new PanJinLian();
}
//她可以是KindWomen的任何一个女人的代理,只要你是这一类型
public WangPo(KindWomen kindWomen){
this.kindWomen = kindWomen;
}
public void happyWithMan() {
this.kindWomen.happyWithMan(); //自己老了,干不了,可以让年轻的代替
}
public void makeEyesWithMan() {
this.kindWomen.makeEyesWithMan(); //王婆这么大年龄了,谁看她抛媚眼?!
}
}
两个女主角都上场了,男主角也该出现了:
package com.cbf4life.proxy;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 定义一个西门庆,这人色中饿鬼
*/
public class XiMenQing {
/*
* 水浒里是这样写的:西门庆被潘金莲用竹竿敲了一下难道,痴迷了,
* 被王婆看到了, 就开始撮合两人好事,王婆作为潘金莲的代理人
* 收了不少好处费,那我们假设一下:
* 如果没有王婆在中间牵线,这两个不要脸的能成吗?难说的很!
*/
public static void main(String[] args) {
//把王婆叫出来
WangPo wangPo = new WangPo();
//然后西门庆就说,我要和潘金莲happy,然后王婆就安排了西门庆丢筷子的那出戏:
wangPo.makeEyesWithMan(); //看到没,虽然表面上时王婆在做,实际上爽的是潘金莲
wangPo.happyWithMan(); }
}
那这就是活生生的一个例子,通过代理人实现了某种目的,如果真去掉王婆这个中间环节,直接是西
门庆和潘金莲勾搭,估计很难成就武松杀嫂事件。
那我们再考虑一下,水浒里还有没有这类型的女人?有,卢俊义的老婆贾氏(就是和那个固管家苟合
的那个),这名字起的:“假使”,那我们也让王婆做她的代理:
把贾氏素描出来:
package com.cbf4life.proxy;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
*/
public class JiaShi implements KindWomen {
public void happyWithMan() {
System.out.println("贾氏正在Happy中......");
}
public void makeEyesWithMan() {
System.out.println("贾氏抛媚眼");
}
}
西门庆勾贾氏:
package com.cbf4life.proxy;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 定义一个西门庆,这人色中饿鬼
*/
public class XiMenQing {
public static void main(String[] args) {
//改编一下历史,贾氏被西门庆勾走:
JiaShi jiaShi = new JiaShi();
WangPo wangPo = new WangPo(jiaShi); //让王婆作为贾氏的代理人
wangPo.makeEyesWithMan();
wangPo.happyWithMan();
}
}
说完这个故事,那额总结一下,代理模式主要使用了 Java 的多态,干活的是被代理类,代理类主要是
接活,你让我干活,好,我交给幕后的类去干,你满意就成,那怎么知道被代理类能不能干呢?同根就成,
大家知根知底,你能做啥,我能做啥都清楚的很,同一个接口呗。
第3 章单例模式【Singleton Pattern】
这个模式是很有意思,而且比较简单,但是我还是要说因为它使用的是如此的广泛,如此的有人缘,
单例就是单一、独苗的意思,那什么是独一份呢?你的思维是独一份,除此之外还有什么不能山寨的呢?
我们举个比较难复制的对象:皇帝
中国的历史上很少出现两个皇帝并存的时期,是有,但不多,那我们就认为皇帝是个单例模式,在这
个场景中,有皇帝,有大臣,大臣是天天要上朝参见皇帝的,今天参拜的皇帝应该和昨天、前天的一样(过
渡期的不考虑,别找茬哦),大臣磕完头,抬头一看,嗨,还是昨天那个皇帝,单例模式,绝对的单例模式,
先看类图:
然后我们看程序实现,先定一个皇帝:
package com.cbf4life.singleton1;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 中国的历史上一般都是一个朝代一个皇帝,有两个皇帝的话,必然要PK出一个皇帝出来
*/
public class Emperor {
private static Emperor emperor = null; //定义一个皇帝放在那里,然后给这个皇帝名字
private Emperor(){
//世俗和道德约束你,目的就是不让你产生第二个皇帝
}
public static Emperor getInstance(){
if(emperor == null){ //如果皇帝还没有定义,那就定一个
emperor = new Emperor();
}
return emperor;
}
//皇帝叫什么名字呀
public static void emperorInfo(){
System.out.println("我就是皇帝某某某....");
}
}
然后定义大臣:
package com.cbf4life.singleton1;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 大臣是天天要面见皇帝,今天见的皇帝和昨天的,前天不一样那就出问题了!
*/
@SuppressWarnings("all")
public class Minister {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
//第一天
Emperor emperor1=Emperor.getInstance();
emperor1.emperorInfo(); //第一天见的皇帝叫什么名字呢?
//第二天
Emperor emperor2=Emperor.getInstance();
Emperor.emperorInfo();
//第三天
Emperor emperor3=Emperor.getInstance();
emperor2.emperorInfo();
//三天见的皇帝都是同一个人,荣幸吧!
}
}
看到没,大臣天天见到的都是同一个皇帝,不会产生错乱情况,反正都是一个皇帝,是好是坏就这一
个,只要提到皇帝,大家都知道指的是谁,清晰,而又明确。问题是这是通常情况,还有个例的,如同一
个时期同一个朝代有两个皇帝,怎么办?
单例模式很简单,就是在构造函数中多了加一个构造函数,访问权限是 private 的就可以了,这个模
式是简单,但是简单中透着风险,风险?什么风险?在一个 B/S 项目中,每个 HTTP Request 请求到 J2EE
的容器上后都创建了一个线程,每个线程都要创建同一个单例对象,怎么办?,好,我们写一个通用的单例程
序,然后分析一下:
package com.cbf4life.singleton3;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 通用单例模式
*/
@SuppressWarnings("all")
public class SingletonPattern {
private static SingletonPattern singletonPattern= null;
//限制住不能直接产生一个实例
private SingletonPattern(){
}
public SingletonPattern getInstance(){
if(this.singletonPattern == null){ //如果还没有实例,则创建一个
this.singletonPattern = new SingletonPattern();
}
return this.singletonPattern;
}
}
我们来看黄色的那一部分,假如现在有两个线程 A 和线程 B,线程 A 执行到 this.singletonPattern =
new SingletonPattern(),正在申请内存分配,可能需要 0.001 微秒,就在这 0.001 微秒之内,线程 B 执
行到 if(this.singletonPattern == null),你说这个时候这个判断条件是 true 还是 false?是 true,那
然后呢?线程 B 也往下走,于是乎就在内存中就有两个 SingletonPattern 的实例了,看看是不是出问题了?
如果你这个单例是去拿一个序列号或者创建一个信号资源的时候,会怎么样?业务逻辑混乱!数据一致性
校验失败!最重要的是你从代码上还看不出什么问题,这才是最要命的!因为这种情况基本上你是重现不
了的,不寒而栗吧,那怎么修改?有很多种方案,我就说一种,能简单的、彻底解决问题的方案:
package com.cbf4life.singleton3;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 通用单例模式
*/
@SuppressWarnings("all")
public class SingletonPattern {
private static final SingletonPattern singletonPattern= new
SingletonPattern();
//限制住不能直接产生一个实例
private SingletonPattern(){
}
public synchronized static SingletonPattern getInstance(){
return singletonPattern;
}
}
直接 new 一个对象传递给类的成员变量 singletonpattern,你要的时候 getInstance() 直接返回给
你,解决问题!
第4 章多例模式【Multition Pattern】
这种情况有没有?有!大点声,有没有? 有!, 是,确实有,就出现在明朝,那三国期间的算不算,
不算,各自称帝,各有各的地盘,国号不同。大家还记得那首诗《石灰吟》吗?作者是谁?于谦,他是被
谁杀死的?明英宗朱祁镇,对,就是那个在土木堡之变中被瓦刺俘虏的皇帝,被俘虏后,他弟弟朱祁钰当
上了皇帝,就是明景帝,估计当上皇帝后乐疯了,忘记把老哥朱祁镇削为太上皇了,我 Shit,在中国的历
史上就这个时期是有 2 个皇帝,你说这期间的大臣多郁闷,两个皇帝耶,两个精神依附对象呀。
这个场景放到我们设计模式中就是叫有上限的多例模式 (没上限的多例模式太容易了,和你直接 new 一
个对象没啥差别,不讨论)怎么实现呢,看我出招,先看类图:
然后看程序,先把两个皇帝定义出来:
package com.cbf4life.singleton2;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 中国的历史上一般都是一个朝代一个皇帝,有两个皇帝的话,必然要PK出一个皇帝出来。
* 问题出来了:如果真在一个时间,中国出现了两个皇帝怎么办?比如明朝土木堡之变后,
* 明英宗被俘虏,明景帝即位,但是明景帝当上皇帝后乐疯了,竟然忘记把他老哥明英宗削为太上皇,
* 也就是在这一个多月的时间内,中国竟然有两个皇帝!
*
*/
@SuppressWarnings("all")
public class Emperor {
private static int maxNumOfEmperor = 2; //最多只能有连个皇帝
private static ArrayList emperorInfoList=new ArrayList(maxNumOfEmperor); //
皇帝叫什么名字
private static ArrayList emperorList=new ArrayList(maxNumOfEmperor); //装皇
帝的列表;
private static int countNumOfEmperor =0; //正在被人尊称的是那个皇帝
//先把2个皇帝产生出来
static{
//把所有的皇帝都产生出来
for(int i=0;i<maxNumOfEmperor;i++){
emperorList.add(new Emperor("皇"+(i+1)+"帝"));
}
}
//就这么多皇帝了,不允许再推举一个皇帝(new 一个皇帝)
private Emperor(){
//世俗和道德约束你,目的就是不让你产生第二个皇帝
}
private Emperor(String info){
emperorInfoList.add(info);
}
public static Emperor getInstance(){
Random random = new Random();
countNumOfEmperor = random.nextInt(maxNumOfEmperor); //随机拉出一个皇帝,
只要是个精神领袖就成
return (Emperor)emperorList.get(countNumOfEmperor);
}
//皇帝叫什么名字呀
public static void emperorInfo(){
System.out.println(emperorInfoList.get(countNumOfEmperor));
}
}
那大臣是比较悲惨了,两个皇帝呀,两个老子呀,怎么拜呀,不管了,只要是个皇帝就成:
package com.cbf4life.singleton2;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 大臣们悲惨了,一个皇帝都伺候不过来了,现在还来了两个个皇帝
* TND,不管了,找到个皇帝,磕头,请按就成了!
*/
@SuppressWarnings("all")
public class Minister {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
int ministerNum =10; //10个大臣
for(int i=0;i<ministerNum;i++){
Emperor emperor = Emperor.getInstance();
System.out.print("第"+(i+1)+"个大臣参拜的是: ");
emperor.emperorInfo();
}
}
}
那各位看官就可能会不屑了:有的大臣可是有骨气,只拜一个真神,你怎么处理?这个问题太简单,
懒的详细回答你,getInstance(param)是不是就解决了这个问题?! 自己思考,太 Easy 了。
第5 章工厂方法模式【Factory Method Pattern】
女娲补天的故事大家都听说过吧,今天不说这个,说女娲创造人的故事,可不是“造人”的工作,这
个词被现代人滥用了。这个故事是说,女娲在补了天后,下到凡间一看,哇塞,风景太优美了,天空是湛
蓝的,水是清澈的,空气是清新的,太美丽了,然后就待时间长了就有点寂寞了,没有动物,这些看的到
都是静态的东西呀,怎么办?
别忘了是神仙呀,没有办不到的事情,于是女娲就架起了八卦炉(技术术语:建立工厂)开始创建人,
具体过程是这样的:先是泥巴捏,然后放八卦炉里烤,再扔到地上成长,但是意外总是会产生的:
第一次烤泥人,兹兹兹兹~~,感觉应该熟了,往地上一扔,biu~,一个白人诞生了,没烤熟!
第二次烤泥人,兹兹兹兹兹兹兹兹~~,上次都没烤熟,这次多烤会儿,往地上一扔,嘿,熟过头了,
黑人哪!
第三次烤泥人,兹~兹~兹~,一边烤一边看着,嘿,正正好,Perfect!优品,黄色人类!【备注:RB 人
不属此列】
这个过程还是比较有意思的,先看看类图:(之前在论坛上有兄弟建议加类图和源文件,以后的模式都
会加上去,之前的会一个一个的补充,目的是让大家看着舒服,看着愉悦,看着就想要,就像是看色情小
说一样,目标,目标而已,能不能实现就看大家给我的信心了)
那这个过程我们就用程序来表现,首先定义一个人类的总称:
package com.cbf4life;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 定义一个人类的统称
*/
public interface Human {
//首先定义什么是人类
//人是愉快的,会笑的,本来是想用smile表示,想了一下laugh更合适,好长时间没有大笑了;
public void laugh();
//人类还会哭,代表痛苦
public void cry();
//人类会说话
public void talk();
}
然后定义具体的人类:
package com.cbf4life;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 黄色人类,这个翻译的不准确,将就点吧
*/
public class YellowHuman implements Human {
public void cry() {
System.out.println("黄色人类会哭");
}
public void laugh() {
System.out.println("黄色人类会大笑,幸福呀! ");
}
public void talk() {
System.out.println("黄色人类会说话,一般说的都是双字节");
}
}
白色人类:
package com.cbf4life;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 白色人类
*/
public class WhiteHuman implements Human {
public void cry() {
System.out.println("白色人类会哭");
}
public void laugh() {
System.out.println("白色人类会大笑,侵略的笑声");
}
public void talk() {
System.out.println("白色人类会说话,一般都是但是单字节! ");
}
}
黑色人类:
package com.cbf4life;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 黑色人类,记得中学学英语,老师说black man是侮辱人的意思,不懂,没跟老外说话
*/
public class BlackHuman implements Human {
public void cry() {
System.out.println("黑人会哭");
}
public void laugh() {
System.out.println("黑人会笑");
}
public void talk() {
System.out.println("黑人可以说话,一般人听不懂");
}
}
人类也定义完毕了,那我们把八卦炉定义出来:
package com.cbf4life;
import java.util.List;
import java.util.Random;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 今天讲女娲造人的故事,这个故事梗概是这样的:
* 很久很久以前,盘古开辟了天地,用身躯造出日月星辰、山川草木,天地一片繁华
* One day,女娲下界走了一遭,哎!太寂寞,太孤独了,没个会笑的、会哭的、会说话的东东
* 那怎么办呢?不用愁,女娲,神仙呀,造出来呀,然后捏泥巴,放八卦炉(后来这个成了太白金星的宝
贝)中烤,于是就有了人:
* 我们把这个生产人的过程用Java程序表现出来:
*/
public class HumanFactory {
//定一个烤箱,泥巴塞进去,人就出来,这个太先进了
public static Human createHuman(Class c){
Human human=null; //定义一个类型的人类
try {
human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance(); //产生一个
人类
} catch (InstantiationException e) {//你要是不说个人类颜色的话,没法烤,要白的
黑,你说话了才好烤
System.out.println("必须指定人类的颜色");
} catch (IllegalAccessException e) { //定义的人类有问题,那就烤不出来了,这是...
System.out.println("人类定义错误! ");
} catch (ClassNotFoundException e) { //你随便说个人类,我到哪里给你制造去?!
System.out.println("混蛋,你指定的人类找不到! ");
}
return human;
}
}
然后我们再把女娲声明出来:
package com.cbf4life;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 首先定义女娲,这真是额的神呀
*/
public class NvWa {
public static void main(String[] args) {
//女娲第一次造人,试验性质,少造点,火候不足,缺陷产品
System.out.println("------------造出的第一批人是这样的:白人
-----------------");
Human whiteHuman = HumanFactory.createHuman(WhiteHuman.class);
whiteHuman.cry();
whiteHuman.laugh();
whiteHuman.talk();
//女娲第二次造人,火候加足点,然后又出了个次品,黑人
System.out.println("\n\n------------造出的第二批人是这样的:黑人
-----------------");
Human blackHuman = HumanFactory.createHuman(BlackHuman.class);
blackHuman.cry();
blackHuman.laugh();
blackHuman.talk();
//第三批人了,这次火候掌握的正好,黄色人类(不写黄人,免得引起歧义), 备注: RB人不属
于此列
System.out.println("\n\n------------造出的第三批人是这样的:黄色人类
-----------------");
Human yellowHuman = HumanFactory.createHuman(YellowHuman.class);
yellowHuman.cry();
yellowHuman.laugh();
yellowHuman.talk()
}
}
这样这个世界就热闹起来了,人也有了,但是这样创建太累了,神仙也会累的,那怎么办?神仙就想
了:我塞进去一团泥巴,随机出来一群人,管他是黑人、白人、黄人,只要是人就成(你看看,神仙都偷
懒,何况是我们人),先修改类图:
然后看我们的程序修改,先修改 HumanFactory.java,增加了 createHuman()方法:
package com.cbf4life;
import java.util.List;
import java.util.Random;
public class HumanFactory {
//定一个烤箱,泥巴塞进去,人就出来,这个太先进了
public static Human createHuman(Class c){
Human human=null; //定义一个类型的人类
try {
human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance(); //产生一个
人类
} catch (InstantiationException e) {//你要是不说个人类颜色的话,没法烤,要白的
黑,你说话了才好烤
System.out.println("必须指定人类的颜色");
} catch (IllegalAccessException e) { //定义的人类有问题,那就烤不出来了,这是...
System.out.println("人类定义错误! ");
} catch (ClassNotFoundException e) { //你随便说个人类,我到哪里给你制造去?!
System.out.println("混蛋,你指定的人类找不到! ");
}
return human;
}
//女娲生气了,把一团泥巴塞到八卦炉,哎产生啥人类就啥人类
public static Human createHuman(){
Human human=null; //定义一个类型的人类
//首先是获得有多少个实现类,多少个人类
List<Class> concreteHumanList =
ClassUtils.getAllClassByInterface(Human.class); //定义了多少人类
//八卦炉自己开始想烧出什么人就什么人
Random random = new Random();
int rand = random.nextInt(concreteHumanList.size());
human = createHuman(concreteHumanList.get(rand));
return human;
}
}
然后看女娲是如何做的:
package com.cbf4life;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
* 首先定义女娲,这真是额的神呀
*/
public class NvWa {
public static void main(String[] args) {
//女娲第一次造人,试验性质,少造点,火候不足,缺陷产品
System.out.println("------------造出的第一批人是这样的:白人
-----------------");
Human whiteHuman = HumanFactory.createHuman(WhiteHuman.class);
whiteHuman.cry();
whiteHuman.laugh();
whiteHuman.talk();
//女娲第二次造人,火候加足点,然后又出了个次品,黑人
System.out.println("\n\n------------造出的第二批人是这样的:黑人
-----------------");
Human blackHuman = HumanFactory.createHuman(BlackHuman.class);
blackHuman.cry();
blackHuman.laugh();
blackHuman.talk();
//第三批人了,这次火候掌握的正好,黄色人类(不写黄人,免得引起歧义), 备注: RB人不属
于此列
System.out.println("\n\n------------造出的第三批人是这样的:黄色人类
-----------------");
Human yellowHuman = HumanFactory.createHuman(YellowHuman.class);
yellowHuman.cry();
yellowHuman.laugh();
yellowHuman.talk();
//女娲烦躁了,爱是啥人类就是啥人类,烧吧
for(int i=0;i<10000000000;i++){
System.out.println("\n\n------------随机产生人类了-----------------" +
i);
Human human = HumanFactory.createHuman();
human.cry();
human.laugh();
human.talk();
}
}
}
哇,这个世界热闹了!,不过还没有完毕,这个程序你跑不起来,还要有这个类:
package com.cbf4life;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
import java.util.List;
/**
* @author cbf4Life [email protected] I‘m glad to share my knowledge with you
* all.
*
*/
@SuppressWarnings("all")
public class ClassUtils {
//给一个接口,返回这个接口的所有实现类
public static List<Class> getAllClassByInterface(Class c){
List<Class> returnClassList = new ArrayList<Class>(); //返回结果
//如果不是一个接口,则不做处理
if(c.isInterface()){
String packageName = c.getPackage().getName(); //获得当前的包名
try {
List<Class> allClass = getClasses(packageName); //获得当前包下以
及子包下的所有类
//判断是否是同一个接口
for(int i=0;i<allClass.size();i++){
if(c.isAssignableFrom(allClass.get(i))){ //判断是不是一个接口
if(!c.equals(allClass.get(i))){ //本身不加进去
returnClassList.add(allClass.get(i));
}
}
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return returnClassList;
}
//从一个包中查找出所有的类,在jar包中不能查找
private static List<Class> getClasses(String packageName)
throws ClassNotFoundException, IOException {
ClassLoader classLoader = Thread.currentThread()
.getContextClassLoader();
String path = packageName.replace(‘.‘, ‘/‘);
Enumeration<URL> resources = classLoader.getResources(path);
List<File> dirs = new ArrayList<File>();
while (resources.hasMoreElements()) {
URL resource = resources.nextElement();
dirs.add(new File(resource.getFile()));
}
ArrayList<Class> classes = new ArrayList<Class>();
for (File directory : dirs) {
classes.addAll(findClasses(directory, packageName));
}
return classes;
}
private static List<Class> findClasses(File directory, String packageName)
throws ClassNotFoundException {
List<Class> classes = new ArrayList<Class>();
if (!directory.exists()) {
return classes;
}
File[] files = directory.listFiles();
for (File file : files) {
if (file.isDirectory()) {
assert !file.getName().contains(".");
classes.addAll(findClasses(file, packageName + "." +
file.getName()));
} else if (file.getName().endsWith(".class")) {
classes.add(Class.forName(packageName + ‘.‘ +
file.getName().substring(0, file.getName().length() - 6)));
}
}
return classes;
}
}
告诉你了,这个 ClassUtils 可是个宝,用处可大了去了,可以由一个接口查找到所有的实现类,也可
以由父类查找到所有的子类,这个要自己修改一下,动脑筋想下,简单的很!完整的类图如下:
我们来总结一下,特别是增加了 createHuman()后,是不是这个工厂的扩展性更好了?你看你要再加一
个人类,只要你继续集成 Human 接口成了,然后啥都不用修改就可以生产了,具体产多少,那要八卦炉说
了算,简单工厂模式就是这么简单,那我们再引入一个问题:人是有性别的呀,有男有女,你这怎么没区
别,别急,这个且听下回分解!
工厂方法模式还有一个非常重要的应用,就是延迟始化(Lazy initialization),什么是延迟始化呢?
一个对象初始化完毕后就不释放,等到再次用到得就不用再次初始化了,直接从内存过中拿到就可以了,
怎么实现呢,很简单,看例子:
package com.cbf4life.advance;
import java.util.HashMap;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I‘m glad to share my knowledge with you all.
*/
@SuppressWarnings("all")
public class HumanFactory {
//定义一个MAP,初始化过的Human对象都放在这里
private static HashMap<String,Human> humans = new HashMap<String,Human>();
//定一个烤箱,泥巴塞进去,人就出来,这个太先进了
public static Human createHuman(Class c){
Human human=null; //定义一个类型的人类
try {
//如果MAP中有,则直接从取出,不用初始化了
if(humans.containsKey(c.getSimpleName())){
human = humans.get(c.getSimpleName());
}else{
human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance();
//放到MAP中
humans.put(c.getSimpleName(), human);
}
} catch (InstantiationException e) {//你要是不说个人类颜色的话,没法烤,要白的
黑,你说话了才好烤
System.out.println("必须指定人类的颜色");
} catch (IllegalAccessException e) { //一定定义的人类有问题,那就烤不出来了,
这是...
System.out.println("人类定义错误! ");
} catch (ClassNotFoundException e) { //你随便说个人类,我到哪里给你制造去?!
System.out.println("混蛋,你指定的人类找不到! ");
}
return human;
}
}
很简单,就加上了黄色那部分的代码,这个在类初始化很消耗资源的情况比较实用,比如你要连接硬
件,或者是为了初始化一个类需要准备比较多条件(参数),通过这种方式可以很好的减少项目的复杂程度。
以上是关于Java设计模式的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章