Java常用设计模式

Posted 2020-11-07 凉面好好吃

设计模式的分类

总体来说设计模式分为三大类：

创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

一、单列模式：

所谓单列设计模式简单说就是无论程序如何运行，采用单列设计模式的类（singleton类）永远只会有一个实例化对象产生。具体实现步骤如下：

（1）将采用单列设计模式的类的构造方法私有化（private修饰）

（2）在其内部产生该类的实例化对象，并将封装成private static 类型。

（3）定义一个静态方法返回该类的实例。

1、饿汉式（线程安全，效率低）

/** 
 *  
 * 单例模式的实现：饿汉式,线程安全 但效率比较低 
 */ 
public class SingletonTest {  
   
    private SingletonTest() {  
    }  
   
    private static final SingletonTest instance = new SingletonTest();  
   
    public static SingletonTest getInstancei() {  
        return instance;  
    }  
   
} 

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2、饱汉式（非线程安全）

/** 
 * 单例模式的实现：饱汉式,非线程安全  
 *  
 */ 
public class SingletonTest {  
    private SingletonTest() {  
    }  
   
    private static SingletonTest instance;  
   
    public static SingletonTest getInstance() {  
        if (instance == null)  
            instance = new SingletonTest();  
        return instance;  
    }  
} 

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3、线程安全，但是效率非常低

/** 
 * 线程安全，但是效率非常低 
 * 
 * 
 */ 
public class SingletonTest {  
    private SingletonTest() {  
    }  
   
    private static SingletonTest instance;  
   
    public static synchronized SingletonTest getInstance() {  
        if (instance == null)  
            instance = new SingletonTest();  
        return instance;  
    }  
} 

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4、线程安全，而且效率高

/** 
 * 线程安全  并且效率高 
 * 
 */ 
public class SingletonTest {  
    private static SingletonTest instance;  
   
    private SingletonTest() {  
    }  
   
    public static SingletonTest getIstance() {  
        if (instance == null) {  
            synchronized (SingletonTest.class) {  
                if (instance == null) {  
                    instance = new SingletonTest();  
                }  
            }  
        }  
        return instance;  
    }  
} 

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二、工厂模式

程序在接口和子类之间加入了一个过渡端，通过此过渡端可以动态取得实现了共同接口的子类实例化对象。

interface Animal { // 定义一个动物的接口 
    public void say(); // 说话方法 
}  
   
class Cat implements Animal { // 定义子类Cat 
    @Override 
    public void say() { // 覆写say()方法 
        System.out.println("我是猫咪，喵呜！");  
    }  
}  
   
class Dog implements Animal { // 定义子类Dog 
   
    @Override 
    public void say() { // 覆写say()方法 
        System.out.println("我是小狗，汪汪！");  
    }  
}  
   
class Factory { // 定义工厂类 
    public static Animal getInstance(String className) {  
        Animal a = null; // 定义接口对象 
        if ("Cat".equals(className)) { // 判断是哪个子类的标记 
            a = new Cat(); // 通过Cat子类实例化接口 
        }  
        if ("Dog".equals(className)) { // 判断是哪个子类的标记 
            a = new Dog(); // 通过Dog子类实例化接口 
        }  
        return a;  
    }  
}  
   
public class FactoryDemo {  
   
    public static void main(String[] args) {  
        Animal a = null; // 定义接口对象 
        a = Factory.getInstance(args[0]); // 通过工厂获取实例 
        if (a != null) { // 判断对象是否为空 
            a.say(); // 调用方法  
        }  
    }  
} 

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三、代理模式

指由一个代理主题来操作真实主题，真实主题执行具体的业务操作，而代理主题负责其它相关业务的处理。比如生活中，通过代理访问网络，客户通过网络代理链接网络（具体业务），由代理服务器完成用户权限和访问限制等与上网相关的其他操作（相关业务）。

 

interface Network { // 定义Network接口 
    public void browse(); // 定义浏览的抽象方法 
}  
   
class Real implements Network { // 真实的上网操作 
    public void browse() { // 覆写抽象方法 
        System.out.println("上网浏览信息！");  
    }  
}  
   
class Proxy implements Network { // 代理上网 
    private Network network;  
   
    public Proxy(Network network) {// 设置代理的真实操作 
        this.network = network; // 设置代理的子类 
    }  
   
    public void check() { // 身份验证操作 
        System.out.println("检查用户是否合法！");  
    }  
   
    public void browse() {  
        this.check(); // 调用具体的代理业务操作 
        this.network.browse(); // 调用真实的上网操作 
    }  
}  
   
public class ProxyDemo {  
    public static void main(String args[]) {  
        Network net = null; // 定义接口对象 
        net = new Proxy(new Real()); // 实例化代理，同时传入代理的真实操作 
        net.browse(); // 调用代理的上网操作  
    }  
} 

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四、观察者模式(https://blog.csdn.net/itachi85/article/details/50773358)：

观察者模式又称为发布-订阅模式（Publish/Subsribe）模式，属于行为模式的一种。它定义了一种一对多的一来关系，让多个观察者对象同时监听某一主题对象，这个主题对象在变化时，会通知所有的观察者对象，使他们能够自动更新自己。

例如：微信公众号，微信用户是观察者，微信公众号是被观察者，有多个微信用户关注了程序员这个公众号，当这个公众号更新时就会通知这些订阅的微信用户。

抽象观察者（Observer）：

里面定义了一个更新方法：

抽象观察者（Observer）

里面定义了一个更新的方法：

public interface Observer {
    public void update(String message);
}

 

具体观察者（ConcrereObserver）

微信用户是观察者，里面实现了更新的方法：

public class WeixinUser implements Observer {
    // 微信用户名
    private String name;
    public WeixinUser(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + "-" + message);
    }


}

 

抽象被观察者（Subject）

抽象主题，提供了attach、detach、notify三个方法：

public interface Subject {
    /**
     * 增加订阅者
     * @param observer
     */
    public void attach(Observer observer);
    /**
     * 删除订阅者
     * @param observer
     */
    public void detach(Observer observer);
    /**
     * 通知订阅者更新消息
     */
    public void notify(String message);
}

 

具体被观察者（ConcreteSubject）

微信公众号是具体主题（具体被观察者），里面存储了订阅该公众号的微信用户，并实现了抽象主题中的方法：

public class SubscriptionSubject implements Subject {
    //储存订阅公众号的微信用户
    private List<Observer> weixinUserlist = new ArrayList<Observer>();

    @Override
    public void attach(Observer observer) {
        weixinUserlist.add(observer);
    }

    @Override
    public void detach(Observer observer) {
        weixinUserlist.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notify(String message) {
        for (Observer observer : weixinUserlist) {
            observer.update(message);
        }
    }
}

 

客户端调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        SubscriptionSubject mSubscriptionSubject=new SubscriptionSubject();
        //创建微信用户
        WeixinUser user1=new WeixinUser("杨影枫");
        WeixinUser user2=new WeixinUser("月眉儿");
        WeixinUser user3=new WeixinUser("紫轩");
        //订阅公众号
        mSubscriptionSubject.attach(user1);
        mSubscriptionSubject.attach(user2);
        mSubscriptionSubject.attach(user3);
        //公众号更新发出消息给订阅的微信用户
        mSubscriptionSubject.notify("刘望舒的专栏更新了");
    }
}

 

结果

杨影枫-刘望舒的专栏更新了
月眉儿-刘望舒的专栏更新了
紫轩-刘望舒的专栏更新了