java中几种常用的设计模式
- 创建型：简单工厂模式（并不是23种设计模式之一）、工厂方法、抽象工厂模式、单例模式、生成器模式和原型模式
- 结构型：适配器模式adapter、桥接模式bridge、组合器模式component、装饰器模式decorator、门面模式、亨元模式flyweight和代理模式proxy
- 行为型：命令模式command、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式state、策略模式、模板模式和访问者模式
常用的几种设计模式介绍
1、单例模式如果一个类始终只能创建一个实例，则这个类被称为单例类，这种模式就被称为单例模式。一般建议单例模式的方法命名为：getInstance()，这个方法的返回类型肯定是单例类的类型了。getInstance方法可以有参数，这些参数可能是创建类实例所需要的参数，当然，大多数情况下是不需要的。实现单例模式的简单例子：
public class Singleton {
public static void main(String[] args)
{
//创建Singleton对象不能通过构造器，只能通过getInstance方法
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
//将输出true
System.out.println(s1 == s2);
}
//使用一个变量来缓存曾经创建的实例
private static Singleton instance;
//将构造器使用private修饰，隐藏该构造器
private Singleton(){
System.out.println("Singleton被构造！");
}
//提供一个静态方法，用于返回Singleton实例
//该方法可以加入自定义的控制，保证只产生一个Singleton对象
public static Singleton getInstance()
{
//如果instance为null，表明还不曾创建Singleton对象
//如果instance不为null，则表明已经创建了Singleton对象，将不会执行该方法
if (instance == null)
{
//创建一个Singleton对象，并将其缓存起来
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
简单工厂模式的核心思想就是：有一个专门的类来负责创建实例的过程。 具体来说，把产品看着是一系列的类的集合，这些类是由某个抽象类或者接口派生出来的一个对象树。而工厂类用来产生一个合适的对象来满足客户的要求。如果简单工厂模式所涉及到的具体产品之间没有共同的逻辑，那么我们就可以使用接口来扮演抽象产品的角色；如果具体产品之间有功能的逻辑或，我们就必须把这些共同的东西提取出来，放在一个抽象类中，然后让具体产品继承抽象类。为实现更好复用的目的，共同的东西总是应该抽象出来的。
/*
* 产品的抽象接口
*/
public interface Food {
/*
* 获得相应的食物
*/
public void get();
}/*
* 麦香鸡对抽象产品接口的实现
*/
public class McChicken implements Food{
/*
* 获取一份麦香鸡
*/
public void get(){
System.out.println("我要一份麦香鸡");
}
}public class FoodFactory {
public static Food getFood(String type) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
if(type.equalsIgnoreCase("mcchicken")) {
return McChicken.class.newInstance();
} else if(type.equalsIgnoreCase("chips")) {
return Chips.class.newInstance();
} else {
System.out.println("哎呀！找不到相应的实例化类啦！");
return null;
}
}
}/*
* 测试客户端
*/
public class SimpleFactoryTest {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
//实例化各种食物
Food mcChicken = FoodFactory.getFood("McChicken");
Food chips = FoodFactory.getFood("Chips");
Food eggs = FoodFactory.getFood("Eggs");
//获取食物
if(mcChicken!=null){
mcChicken.get();
}
if(chips!=null){
chips.get();
}
if(eggs!=null){
eggs.get();
}
}
}输出的结果如下：
| 哎呀！找不到相应的实例化类啦！ 我要一份麦香鸡 我要一份薯条 |
代理模式是一种应用非常广泛的设计模式，当客户端代码需要调用某个对象时，客户端实际上不关心是否准确得到该对象，它只要一个能提供该功能的对象即可，此时我们就可返回该对象的代理（Proxy）。
代理就是一个Java对象代表另一个Java对象来采取行动。如：
public class ImageProxy implements Image
{
//组合一个image实例，作为被代理的对象
private Image image;
//使用抽象实体来初始化代理对象
public ImageProxy(Image image)
{
this.image = image;
}
/**
* 重写Image接口的show()方法
* 该方法用于控制对被代理对象的访问，
* 并根据需要负责创建和删除被代理对象
*/
public void show()
{
//只有当真正需要调用image的show方法时才创建被代理对象
if (image == null)
{
image = new BigImage();
}
image.show();
}
}调用时，先不创建：
| Image image = new ImageProxy(null); |
Hibernate默认启用延迟加载，当系统加载A实体时，A实体关联的B实体并未被加载出来，A实体所关联的B实体全部是代理对象——只有等到A实体真正需要访问B实体时，系统才会去数据库里抓取B实体所对应的记录。
借助于Java提供的Proxy和InvocationHandler，可以实现在运行时生成动态代理的功能，而动态代理对象就可以作为目标对象使用，而且增强了目标对象的功能。如：
public interface Panther
{
//info方法声明
public void info();
//run方法声明
public void run();
}public class GunPanther implements Panther
{
//info方法实现，仅仅打印一个字符串
public void info()
{
System.out.println("我是一只猎豹！");
}
//run方法实现，仅仅打印一个字符串
public void run()
{
System.out.println("我奔跑迅速");
}
}public class MyProxyFactory
{
//为指定target生成动态代理对象
public static Object getProxy(Object target)
throws Exception
{
//创建一个MyInvokationHandler对象
MyInvokationHandler handler =
new MyInvokationHandler();
//为MyInvokationHandler设置target对象
handler.setTarget(target);
//创建、并返回一个动态代理
return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader()
, target.getClass().getInterfaces(), handler);
}
}public class MyInvokationHandler implements InvocationHandler
{
//需要被代理的对象
private Object target;
public void setTarget(Object target)
{
this.target = target;
}
//执行动态代理对象的所有方法时，都会被替换成执行如下的invoke方法
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Exception
{
TxUtil tx = new TxUtil();
//执行TxUtil对象中的beginTx。
tx.beginTx();
//以target作为主调来执行method方法
Object result = method.invoke(target , args);
//执行TxUtil对象中的endTx。
tx.endTx();
return result;
}
}public class TxUtil
{
//第一个拦截器方法:模拟事务开始
public void beginTx()
{
System.out.println("=====模拟开始事务=====");
}
//第二个拦截器方法:模拟事务结束
public void endTx()
{
System.out.println("=====模拟结束事务=====");
}
}
public static void main(String[] args)
throws Exception
{
//创建一个原始的GunDog对象，作为target
Panther target = new GunPanther();
//以指定的target来创建动态代理
Panther panther = (Panther)MyProxyFactory.getProxy(target);
//调用代理对象的info()和run()方法
panther.info();
panther.run();
}
观察者模式结构中包括四种角色：
一、主题：主题是一个接口，该接口规定了具体主题需要实现的方法，比如添加、删除观察者以及通知观察者更新数据的方法。
二、观察者：观察者也是一个接口，该接口规定了具体观察者用来更新数据的方法。
三、具体主题：具体主题是一个实现主题接口的类，该类包含了会经常发生变化的数据。而且还有一个集合，该集合存放的是观察者的引用。
四：具体观察者：具体观察者是实现了观察者接口的一个类。具体观察者包含有可以存放具体主题引用的主题接口变量，以便具体观察者让具体主题将自己的引用添加到具体主题的集合中，让自己成为它的观察者，或者让这个具体主题将自己从具体主题的集合中删除，使自己不在时它的观察者。
观察者模式定义了对象间的一对多依赖关系，让一个或多个观察者对象观察一个主题对象。当主题对象的状态发生变化时，系统能通知所有的依赖于此对象的观察者对象，从而使得观察者对象能够自动更新。
在观察者模式中，被观察的对象常常也被称为目标或主题（Subject），依赖的对象被称为观察者（Observer）。
Observer，观察者接口：
观察者：观察者也是一个接口，该接口规定了具体观察者用来更新数据的方法
public interface Observer {
void update(Observable o, Object arg);
}Observable，目标或主题：
主题：主题是一个接口，该接口规定了具体主题需要实现的方法，比如添加、删除观察者以及通知观察者更新数据的方法
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Iterator;
public abstract class Observable {
// 用一个List来保存该对象上所有绑定的事件监听器
List observers = new ArrayList();
// 定义一个方法，用于从该主题上注册观察者
public void registObserver(Observer o) {
observers.add(o);
}
// 定义一个方法，用于从该主题中删除观察者
public void removeObserver(Observer o) {
observers.add(o);
}
// 通知该主题上注册的所有观察者
public void notifyObservers(Object value) {
// 遍历注册到该被观察者上的所有观察者
for (Iterator it = observers.iterator(); it.hasNext();) {
Observer o = (Observer) it.next();
// 显式每个观察者的update方法
o.update(this, value);
}
}
} Product被观察类：
具体主题：具体主题是一个实现主题接口的类，该类包含了会经常发生变化的数据。而且还有一个集合，该集合存放的是观察者的引用。
public class Product extends Observable {
// 定义两个属性
private String name;
private double price;
// 无参数的构造器
public Product() {
}
public Product(String name, double price) {
this.name = name;
this.price = price;
}
public String getName() {
return name;
}
// 当程序调用name的setter方法来修改Product的name属性时
// 程序自然触发该对象上注册的所有观察者
public void setName(String name) {
this.name = name;
notifyObservers(name);
}
public double getPrice() {
return price;
}
// 当程序调用price的setter方法来修改Product的price属性时
// 程序自然触发该对象上注册的所有观察者
public void setPrice(double price) {
this.price = price;
notifyObservers(price);
}
}具体观察者：具体观察者是实现了观察者接口的一个类。具体观察者包含有可以存放具体主题引用的主题接口变量，以便具体观察者让具体主题将自己的引用添加到具体主题的集合中，让自己成为它的观察者，或者让这个具体主题将自己从具体主题的集合中删除，使自己不在时它的观察者。
NameObserver名称观察者：
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
public class NameObserver implements Observer {
// 实现观察者必须实现的update方法
public void update(Observable o, Object arg) {
if (arg instanceof String) {
// 产品名称改变值在name中
String name = (String) arg;
// 启动一个JFrame窗口来显示被观察对象的状态改变
JFrame f = new JFrame("观察者");
JLabel l = new JLabel("名称改变为：" + name);
f.add(l);
f.pack();
f.setVisible(true);
System.out.println("名称观察者:" + o + "物品名称已经改变为: " + name);
}
}
}
public class PriceObserver implements Observer {
// 实现观察者必须实现的update方法
public void update(Observable o, Object arg) {
if (arg instanceof Double) {
System.out.println("价格观察者:" + o + "物品价格已经改变为: " + arg);
}
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个被观察者对象
Product p = new Product("电视机", 176);
// 创建两个观察者对象
NameObserver no = new NameObserver();
PriceObserver po = new PriceObserver();
// 向被观察对象上注册两个观察者对象
p.registObserver(no);
p.registObserver(po);
// 程序调用setter方法来改变Product的name和price属性
p.setName("书桌");
p.setPrice(345f);
}
}