java-设计模式

设计模式

什么是设计模式

在代码开发中经常会遇到一些重复出现的问题,这些问题的重复出现,重复解决就会浪费时间,此时,有人总结了这一系列问题,总结出一套固有模式,主要用于解决这些问题。让代码更加简单,易于维护和理解。

设计模式基本原则

1.单一职责原则:对一个类而言,应当只有一个引起它变化的原因,永远不要让一个类存在多个改变的理由。因此,一个类应该只做一个职责相关的业务,不要把过多的职责放在同一个类中完成。

2.开闭原则:一个软件实体(类、方法、模块),应该对扩展开放,对修改关闭。软件需要变化,尽量通过扩展软件实体的方式来完成,而不是通过修改原有代码来完成。开闭原则是设计原则中的核心原则。

3.里式替换原则:在一个软件系统中,子类能够完全替换父类出现的地方,并且进过替换后,不会改变原有的行为

4.依赖倒置原则:高层模块不应该依赖底层模块,二者都依赖其抽象;抽象不应该依赖细节;细节应该依赖抽象

– 功能实现不能依赖于实体的类,应该依赖于抽象的接口,通过实现接口的方式来实现功能

5**.聚合/组合原则**:尽可能使用聚合/组合的方式,而不是使用继承来达到代码的复用

6.接口隔离原则:使用专门的接口比用统一接口好,便于项目的组织和分工。不要让开发者面对用不到的方法。

7.迪米特法则:一个对象应该对其他对象保持最少的了解,要很好的封装类,仅向外部暴露你提供的服务,内部的细节不需要让外界知道。

设计模式的分类

人们总结出23种设计模式,通分为三大类:

1.创建模式:创建一些特殊的对象,或者在特殊要求下创建对象

2.结构模式:主要利用组合/聚合或者继承,让类与类能够形成某种关联关系–代理

3.行为模式:刻画了类和对象交换及分配职责的方式

单例模式

在某些特殊情况下,我们创建的一个类,这个类只能产生一个对象

单例模式的实现方案:

1.饿汉模式

2.懒汉模式(线程不安全、线程安全但效率低)

3.双重检验模式(线程安全,且效率高的) 把锁的粒度变小,只锁第一次初始化时

4.内部类实现模式

5.枚举实现

请外援就把这5种手抄5遍。再检查不会就继续哦

前面四种是面试的常客,要求能够分辨出各自的优缺点,以及手写完成实现方式

工厂模式

讲使用者和对象的生产者进行分离。

在工厂模式中,几乎都有三种角色,工厂(抽象工厂、具体工厂) 产品(抽象产品、具体产品) 使用者。使用者想要使用产品,不用自己去生产产品,把生产的动作交给工厂去做,使用者只需要从工厂提供产品的位置(方法)去拿就好。

1.简单工厂模式–顾客需要给出清单

变化点在产品对象上,所以我们会抽象产品,然后通过一个工厂,根据不同的情况产生不同的产品对象

2.工厂方法模式–根据工厂能产生什么顾客拿什么

工厂可以产生统一品牌的商品,会根据商品去抽象工厂,对每一个产品,提供一个工厂实现类

3.抽象工厂模式–根据工厂能产生什么顾客拿什么,但是工厂能产生的产品会有多种品牌

超级工厂,可以生产不同品牌的各种产品,抽象出超级工厂,也要抽象出产品,然后根据不同的品牌给出该品牌商品的工工厂实现类

原型模式

根据一个已经存在的对象,创建一个和他一样的对象。– 克隆

浅克隆– 利用Object中clone()实现

1.让被克隆的类实现Cloneable接口

2.重写clone方法,方法访问修饰符public

3.对象.clone()的方式的到一个一样的对象

浅克隆指,被克隆的对象会产生一个新的,但是对象属性不会产生。

深度克隆

1.克隆对象所涉及的自定义类,需要实现序列化接口

2.在需要克隆的类中,添加一个方法,完成序列化反序列化即可。

这里穿插一句:创建对象的方式有四种:

  1. new 使用构造器
  2. 克隆
  3. 反序列化
  4. 反射

代理模式–结构模式

在目标对象执行行为的前后,代理(附加)一些非功能性的逻辑

1.静态代理

根据目标对象需要代理的行为,抽象出一个接口(包含了需要代理的行为),目标类和代理类都需要去实现该接口,然后将目标对象注入到代理类中,此时就可以在代理类中调用目标对象的行为,并为止附加非功能性逻辑

2.动态代理之JDK代理

第一步,实现接口InvocationHandler,然后重写invoke方法,在invoke方法中调用目标对的方法

第二步,提供一个自定义的方法,通过Proxy.newProxyInstance()得到代理对象

3.动态代理之Cglib代理

第二步,实现接口MethodInterceptor,重写intercept方法,在其中完成目标对象的方法调用

装饰器模式

对象功能的扩展能够根据需要来动态地实现。

生活场景:星巴克的分店几乎开遍世界各地。它们提供了各式各样的美味咖啡:爱尔兰咖啡、蓝山咖啡、卡布基诺、雀巢。每样咖啡都有自己的描述属性和收费行为。另外它们还提供各种配料:奶、砂糖、冰块、豆浆。不同的咖啡加入不同的配料计算的价格是不一样的。

1.根据对象抽象一个公共的接口

2.根据接口给出不同的实现类(主料类(主料类产生的对象就是被装饰的对象) 和 配料类–装饰类)

3.在配料类中注入被装饰的对象

4.生产咖啡时,先生产主料(被修饰的对象),然后用配料不断去修饰主料

适配器模式

使得原本不兼容的两个接口(功能)可以兼容–搭建了两个接口间的桥梁

假如:我们现在有一台座机,可以通话,有一个照相机,可以进行拍照,能不能有一台设备把两者的功能合一呢/p>

实现适配器的方案,继承或者依赖(推荐使用)

优点:可以让没有任何关联的类,一起运行;

缺点:过多的使用适配器,会导致系统非常混乱,不容具体把控

观察者模式—行为模式

A球队(青年天才) 其他球队都对这个天才垂涎欲滴,都会派出球探观察青年天才的表现,根据它的表现决定球队,应该出多少钱买入该天才。在某一次比赛中,它面对一个传统豪强(强队),世界级的变现(帽子戏法+助攻帽子戏法),6-3大胜

生活场景:多个代理商代理同一个厂家的商品。不同代理商会在厂家出厂价基础上加上自己的利润,成为批发价。当商品的厂价发生变化时,不同代理商品的价格随之变化。

  1. 主题类(由它产生的对象 就是 被观察的对象) 继承 Observable的类

    在主题类,需要针对主题(价格的变化进行关注,设置变化点,然后通知观察者价格有了变化)

    public class Product extends Observable {    private double price;    public double getPrice() {return price;    }    public void setPrice(double price) {this.price = price;// 通知观察者注意到主题的变化this.setChanged();// 设置变化点this.notifyObservers(price);//通知观察者    }}
    
                                                            

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