Java设计模式 Design Pattern(长期更新)

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什么是设计模式?

设计模式(Design Pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。

使用设计模式的目的:为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 设计模式使代码编写真正工程化;设计模式是软件工程的基石脉络,如同大厦的结构一样。

可复用面向对象软件系统一般划分为两大类:应用程序工具箱和框架(Framework),我们平时开发的具体软件都是应用程序,Java的API属于工具箱;而框架是构成一类特定软件可复用设计的一组相互协作的类,EJB(EnterpriseJavaBeans)是Java应用于企业计算的框架。

框架通常定义了应用体系的整体结构类和对象的关系等等设计参数,以便于具体应用实现者能集中精力于应用本身的特定细节。框架主要记录软件应用中共同的设计决策,框架强调设计复用,因此框架设计中必然要使用设计模式。

提出设计模式的根本原因是为了代码复用,增加可维护性。

面向对象有几个原则:

单一职责原则 (Single Responsiblity Principle SRP)

开闭原则(Open Closed Principle,OCP)

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle,LSP)

依赖倒转原则(Dependency Inversion Principle,DIP)

接口隔离原则(Interface Segregation Principle,ISP)

合成/聚合复用原则(Composite/Aggregate Reuse Principle,CARP)

最小知识原则(Principle of Least Knowledge,PLK,也叫迪米特法则)。

开闭原则具有理想主义的色彩,它是面向对象设计的终极目标。其他几条,则可以看做是开闭原则的实现方法。设计模式就是实现了这些原则,从而达到了代码复用、增加可维护性的目的。

设计模式分为三种类型,共23种。

  • 创建型模式:单例模式、抽象工厂模式、建造者模式、工厂模式、原型模式。

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

  • 行为型模式:模版方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式(Interpreter模式)、状态模式、策略模式、职责链模式(责任链模式)、访问者模式。

单例模式:

        实例:类的一个具体对象,比如,鸟是一个类,孔雀就是鸟的一个实例。类是抽象的,实例是具体的。

       实例化是指在面向对象的编程中,通常把用类创建对象的过程称为实例化。格式化有类名,对象名 = new 类名(参数1,参数2...参数n)。

       引用:给一个对象起一个别名,比如,a是对象,b是a 的引用,则a和b的地址空间都是一样的,修改 b,则a就被同时修改。

单例模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。

  • 1、单例类只能有一个实例。
  • 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
  • 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

意图:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的quan局访问点。(quan字是开源中国的bug)

主要解决:一个quan局使用的类频繁地创建与销毁。

何时使用:当您想控制实例数目,节省系统资源的时候。

如何解决:判断系统是否已经有这个单例,如果有则返回,如果没有则创建。

关键代码:构造函数是私有的。

应用实例: 1、一个党只能有一个主席。 2、Windows 是多进程多线程的,在操作一个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象,所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。 3、一些设备管理器常常设计为单例模式,比如一个电脑有两台打印机,在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。

优点: 1、在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。 2、避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。

缺点:没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化。

使用场景: 1、要求生产唯一序列号。 2、WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。 3、创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。

注意事项:getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。

 

 

 

转载于:https://my.oschina.net/yuhangyes/blog/1647232

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