标记 | 设计模式原则名称 | 简单定义 |
---|---|---|
OCP | 开闭原则 | 对扩展开放,对修改关闭 |
SRP | 单一职责原则 | 一个类只负责一个功能领域中的相应职责 |
LSP | 里氏代换原则 | 所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象 |
DIP | 依赖倒转原则 | 依赖于抽象,不能依赖于具体实现 |
ISP | 接口隔离原则 | 类之间的依赖关系应该建立在最小的接口上 |
CARP | 合成/聚合复用原则 | 尽量使用合成/聚合,而不是通过继承达到复用的目的 |
LOD | 迪米特法则 | 一个软件实体应当尽可能少的与其他实体发生相互作用 |
其中,单一职责原则、开闭原则、迪米特法则、里氏代换原则和接口隔离原则就是我们平常熟知的SOLID。
保证一个类只能有一个实例,并提供一个全局访问点。
单例模式的实现需要三个必要的条件:
另外,实现单例类时,还需要考虑三个问题:
饿汉式的单例实现比较简单,其在类加载的时候,静态实例instance
就已创建并初始化好了。
public class Singleton {
private static final Singleton instance = new Singleton();
private Singleton () {}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
与饿汉式对应的是懒汉式,懒汉式为了支持延时加载,将对象的创建延迟到了获取对象的时候,但为了线程安全,不得不为获取对象的操作加锁,这就导致了低性能。
public class Singleton {
private static final Singleton instance;
private Singleton () {}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
饿汉式和懒汉式的单例都有缺点,双重检测的实现方式解决了这两者的缺点。
双重检测将懒汉式中的 synchronized
方法改成了 synchronized
代码块。
public class Singleton {
private valatile static Singleton instance;
private Singleton () {}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized(Singleton.class) { // 注意这里是类级别的锁
if (instance == null) { // 这里的检测避免多线程并发时多次创建对象
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
双重检测单例优点:
使用场景:
单例模式可以用来管理一些共享资源,比如数据库连接池,线程池;解决资源冲突问题,比如日志打印。节省内存空间,比如配置信息类。
在java中,万物皆对象,这些对象都需要创建,如果创建的时候直接new该对象,就会对该对象耦合严重,假如我们要更换对象,所有new对象的地方都需要修改一遍,这显然违背了软件设计的开闭原则。如果我们使用工厂来生产对象,我们就只和工厂打交道就可以了,彻底和对象解耦,如果要更换对象,直接在工厂里更换该对象即可,达到了与对象解耦的目的;所以说,工厂模式最大的优点就是:解耦。
开闭原则:对扩展开放,对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,实现一个热插拔的效果。简言之,是为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。
简单工厂不是一种设计模式,反而比较像是一种编程习惯。
注意
1.类图中的符号
+:表示public
-:表示private
#:表示protected
2.泛化关系(继承)用带空心三角箭头的实线来表示
3.依赖关系使用带箭头的虚线来表示
工厂(factory)处理创建对象的细节,一旦有了SimpleCoffeeFactory,CoffeeStore类中的orderCoffee()就变成此对象的客户,后期如果需要Coffee对象直接从工厂中获取即可。这样也就解除了和Coffee实现类的耦合,同时又产生了新的耦合,CoffeeStore对象和SimpleCoffeeFactory工厂对象的耦合,工厂对象和
商品对象的耦合。后期如果再加新品种的咖啡,我们势必要需求修改SimpleCoffeeFactory的代码,违反了开闭原则。工厂类的客户端可能有很多,比如创建美团外卖等,这样只需要修改工厂类的代码,省去其他的修改操作。
在开发中也有一部分人将工厂类中的创建对象的功能定义为静态的,这个就是静
态工厂模式
public class SimpleCoffeeFactory {
public static Coffee createCoffee(String type) {
Coffee coffee = null;
if("americano".equals(type)) {
coffee = new AmericanoCoffee();
} else if("latte".equals(type)) {
coffee = new LatteCoffee();
}
return coffe;
}
}
针对上例中的缺点,使用工厂方法模式就可以完美的解决,完全遵循开闭原则。定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪个产品类对象。工厂方法使一个产品类的实例化延迟到其工厂的子类。
要增加产品类时也要相应地增加工厂类,不需要修改工厂类的代码了,这样就解决了简单工厂模式的缺点。
工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象。由于使用了多态性,工厂方法模式保持了简单工厂模式的优点,而且克服了它的缺点。
优点:
用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品,无须知道产品的具体创建过程;
在系统增加新的产品时只需要添加具体产品类和对应的具体工厂类,无须对原工厂进行任何修改,满足开闭原则;
缺点:
每增加一个产品就要增加一个具体产品类和一个对应的具体工厂类,这增加了系统的复杂度。
工厂方法模式中考虑的是一类产品的生产,如畜牧场只养动物、电视机厂只生产电视机、传智播客只培养计算机软件专业的学生等。
这些工厂只生产同种类产品,同种类产品称为同等级产品,也就是说:工厂方法模式只考虑生产同等级的产品,但是在现实生活中许多工厂是综合型的工厂,能生产多等级(种类) 的产品,如电器厂既生产电视机又生产洗衣机或空调,大学既有软件专业又有生物专业等。
抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本,工厂方法模式只生产一个等级的产品,而抽象工厂模式可生产多个等级的产品。
抽象工厂模式的主要角色如下:
该模式定义了一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以相互替换,且算法的变化不会影响使用算法的客户。策略模式属于对象行为模式,它通过对算法进行封装,把使用算法的责任和算法的实现分割开来,并委派给不同的对象对这些算法进行管理。
策略模式的主要角色如下:
案例:一家百货公司在定年度的促销活动。针对不同的节日(春节、中秋节、圣诞节)
推出不同的促销活动,由促销员将促销活动展示给客户。类图如下:
应用场景:
下图是gitee的登录的入口,其中有多种方式可以进行登录
像这样的需求,在日常开发中非常常见,场景有很多,以下的情景都可以使
用工厂模式+策略模式解决比如:
一句话总结:只要代码中有冗长的 if-else 或 switch 分支判断都可以采用策略模式优化
为了避免请求发送者与多个请求处理者耦合在一起,将所有请求的处理者通过前一对象记住其下一个对象的引用而连成一条链;当有请求发生时,可将请求沿着这条链传递,直到有对象处理它为止。
比较常见的springmvc中的拦截器,web开发中的filter过滤器
职责链模式主要包含以下角色:
案例:处理订单请求