Java常用设计模式总结及应用场景分析
掌握常用的几种(最起码单例模式、工厂模式),了解其他的设计模式即可,做到手里有粮,心里不慌。首先,掌握每种模式的定义及使用场景。其次,掌握一个形象的例子,简单的过一遍代码。
学习设计模式的真正目的:编程时,有意识地面向接口编程,多用封装、继承、组合、多态等OOP思想,而不仅仅是死记几类设计模式。
常用的设计模式分类:
创建型(创建一个对象):单例模式、工厂模式、抽象工厂模式
结构型(将几个对象组织成一个结构):桥接模式、外观模式、代理模式
行为型(多个对象间的通信):观察者模式、策略模式
其中,工厂模式、桥接模式、策略模式有点像,放在一起理解(几个对象具有共同特征,因此继承共同的接口,然后通过工厂、桥去访问)。另外,工厂模式和外观模式(几个对象间有先后关系,是串行的,而非工厂模式中的并行,因此几个对象组合成一个外观类,通过这个外观类来访问)区别很明显,也因此放在一起理解。
参考引用:
http://www.runoob.com/design-pattern/proxy-pattern.html
https://www.cnblogs.com/maowang1991/archive/2013/04/15/3023236.html
https://www.cnblogs.com/chinajava/p/5880870.html
设计模式定义
被反复使用的,代码设计经验的总结。
设计模式的原则
总结起来,就是多用接口/抽象类,从而增加代码的可扩展性(减少修改代码)。降低模块间的依赖和联系。
体现了OOP的模块化、可扩展性等特征。
工厂模式
定义与使用场合:现在需要创建几个对象,且这几个对象有共同特征,则不需要具体创建各个对象,而是创建对象工厂类即可。
一般常用静态工厂模式。
例子:发送邮件和短信(共同特征:发送的消息)
public interface Sender { public void Send();
}
- 1
- 2
- 3
public class MailSender implements Sender { @Override public void Send() { System.out.println("this is mailsender!"); }
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
public class SmsSender implements Sender { @Override public void Send() { System.out.println("this is sms sender!"); }
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
public class SendFactory { public static Sender produceMail(){ return new MailSender(); } public static Sender produceSms(){ return new SmsSender(); }
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
public class FactoryTest { public static void main(String[] args) { Sender sender = SendFactory.produceMail(); sender.Send(); }
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
抽象工厂模式
工厂方法模式有一个问题就是,类的创建依赖工厂类,也就是说,如果想要拓展程序,必须对工厂类进行修改,这违背了闭包原则。
定义与使用场景:同上。
例子:同上。
public interface Provider { public Sender produce();
}
- 1
- 2
- 3
public class SendMailFactory implements Provider { @Override public Sender produce(){ return new MailSender(); }
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
public class SendSmsFactory implements Provider{ @Override public Sender produce() { return new SmsSender(); }
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
public class Test { public static void main(String[] args) { Provider provider = new SendMailFactory(); Sender sender = provider.produce(); sender.Send(); }
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
总结:如果要新增发送微信,则只需做一个实现类,实现Sender接口,同时做一个工厂类,实现Provider接口,就OK了,无需去改动现成的代码。这样做,拓展性较好!
所有工厂模式中,抽象工厂模式最先进。
策略模式及与工厂模式的区别
定义与使用场合:一个系统需要动态地在几种类似的算法中选择一种。
与工厂模式异同:实例化一个对象的位置不同。对工厂模式而言,实例化对象是放在了工厂类里面。而策略模式实例化对象的操作在调用的地方。本质都是继承与多态。
例子: 现有 加/减/乘 几种算法,输入参数返回值都一样(可以理解成类似的算法)。现在需要在调用时动态配置算法策略,实现对不同算法的调用。
public interface Strategy {public int doOperation(int num1, int num2);
}
- 1
- 2
- 3
public class OperationAdd implements Strategy{@Overridepublic int doOperation(int num1, int num2) {return num1 + num2;}
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
public class OperationSubstract implements Strategy{@Overridepublic int doOperation(int num1, int num2) {return num1 - num2;}
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
public class OperationMultiply implements Strategy{@Overridepublic int doOperation(int num1, int num2) {return num1 * num2;}
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
public class Context {private Strategy strategy;public Context(Strategy strategy){this.strategy = strategy;}public int executeStrategy(int num1, int num2){return strategy.doOperation(num1, num2);}
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
public class StrategyPatternDemo {public static void main(String[] args) {//实例化对象的位置在调用处Context context = new Context(new OperationAdd()); System.out.println("10 + 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));context = new Context(new OperationSubstract()); System.out.println("10 - 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));context = new Context(new OperationMultiply()); System.out.println("10 * 5 = " + context.executeStrategy(10, 5));}
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
单例模式
定义及使用场合:只有一个对象被创建。
例子:
建议采用 饿汉式 创建方法。线程安全,容易实现。初始化慢一点。
public class SingleObject {//创建 SingleObject 的一个对象private static SingleObject instance = new SingleObject();//让构造函数为 private,这样该类就不会被实例化private SingleObject(){}//获取唯一可用的对象public static SingleObject getInstance(){return instance;}}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
观察者模式
定义与使用场景:一个对象(subject)被其他多个对象(observer)所依赖。则当一个对象变化时,发出通知,其它依赖该对象的对象都会收到通知,并且随着变化。
比如 声音报警器和闪光灯报警器分别订阅热水器温度,热水器温度过高时,发出通知,两个报警器分别发声、闪光以实现报警。
又比如很多人订阅微信公众号,该公众号有更新文章时,自动通知每个订阅的用户。
**实现:**1,多个观察者要订阅这个对象 2,这个对象要发出通知
例子:
public interface Observer { public void update();
}
- 1
- 2
- 3
public class Observer1 implements Observer { @Override public void update() { System.out.println("observer1 has received!"); }
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
public class Observer2 implements Observer { @Override public void update() { System.out.println("observer2 has received!"); } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
public interface Subject { /*增加观察者*/ public void add(Observer observer); /*删除观察者*/ public void del(Observer observer); /*通知所有的观察者*/ public void notifyObservers(); /*自身的操作*/ public void operation();
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
public abstract class AbstractSubject implements Subject { private Vector<Observer> vector = new Vector<Observer>(); @Override public void add(Observer observer) { vector.add(observer); } @Override public void del(Observer observer) { vector.remove(observer); } @Override public void notifyObservers() { Enumeration<Observer> enumo = vector.elements(); while(enumo.hasMoreElements()){ enumo.nextElement().update(); } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
public class MySubject extends AbstractSubject { @Override public void operation() { System.out.println("update self!"); notifyObservers(); } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
public class ObserverTest { public static void main(String[] args) { Subject sub = new MySubject(); sub.add(new Observer1()); //订阅这个对象sub.add(new Observer2()); sub.operation(); //发出改变的一个通知} }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
代理模式
定义与使用场景:一个代理类代表一个真实类的功能,通过访问代理类来实现对真实类的访问。
比如买火车票这件小事:黄牛相当于是火车站的代理,我们可以通过黄牛买票,但只能去火车站进行改签和退票。
又比如需要对原有的方法进行修改,就是采用一个代理类调用原有的方法,以避免修改原有代码。
例子:
一个真实对象realSubject提供一个代理对象proxy。通过proxy可以调用realSubject的部分功能*,并添加一些额外的业务处理*,同时可以屏蔽realSubject中未开放的接口。
1、RealSubject 是委托类,Proxy 是代理类;
2、Subject 是委托类和代理类的接口;
3、request() 是委托类和代理类的共同方法;
interface Subject {void request();
}class RealSubject implements Subject {public void request(){System.out.println("RealSubject");}
}class Proxy implements Subject {private Subject subject;public Proxy(Subject subject){this.subject = subject;}public void request(){System.out.println("begin");subject.request();System.out.println("end");}
}public class ProxyTest {public static void main(String args[]) {RealSubject subject = new RealSubject();Proxy p = new Proxy(subject);p.request();}
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
桥接模式及与策略模式的区别
定义与使用场景:访问多种数据库驱动(多个具有共同特征的数据库驱动),不是直接访问,而是通过DriverManager桥来访问。
例子: 不再具体实现了。
与策略模式的区别:(个人觉得较复杂,了解即可。本质都是面向接口编程,体现继承与多态)
策略模式:我要画圆,要实心圆,我可以用solidPen来配置,画虚线圆可以用dashedPen来配置。这是strategy模式。
桥接模式:同样是画圆,我是在windows下来画实心圆,就用windowPen+solidPen来配置,在unix下画实心圆就用unixPen+solidPen来配置。如果要再windows下画虚线圆,就用windowsPen+dashedPen来配置,要在unix下画虚线圆,就用unixPen+dashedPen来配置。
所以相对策略模式,桥接模式要表达的内容要更多,结构也更加复杂。
外观模式
定义与使用场景:见例子。又比如,去医院看病,可能要去挂号、门诊、划价、取药,让患者或患者家属觉得很复杂,如果有提供接待人员,只让接待人员来处理,就很方便。
例子:计算机启动,需要先启动CPU,再启动memory,最后启动disk。这三个类之间具有先后关系(依赖关系)。
与工厂模式的区别:工程模式多个类具有共同特征(继承一个共同的接口),是并列的。而外观模式多个类是有先后关系,是串行的,用组合。
贴部分代码:
public class Computer {
//是组合,而非继承。这是与工程模式的显著区别。private CPU cpu; private Memory memory; private Disk disk; public Computer(){ cpu = new CPU(); memory = new Memory(); disk = new Disk(); } public void startup(){ System.out.println("start the computer!"); cpu.startup(); memory.startup(); disk.startup(); System.out.println("start computer finished!"); } public void shutdown(){ System.out.println("begin to close the computer!"); cpu.shutdown(); memory.shutdown(); disk.shutdown(); System.out.println("computer closed!"); }
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
public class User { public static void main(String[] args) { Computer computer = new Computer(); //将计算机的启动过程封装成一个类computer.startup(); computer.shutdown(); }
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
生产者-消费者模式
定义与使用场景:生产者把数据放入缓冲区,而消费者从缓冲区取出数据。
例子:缓冲区一般为队列(FIFO),但在生产消费较为频繁时,队列push,pop内存消耗较大,此时可以考虑环形缓冲区(以数组、链表方式实现)。
通过互斥锁防止缓冲区同时读写。通过信号量控制缓冲区大小(满的时候不允许写,空的时候不允许读)
作者:qq_14827935
来源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/qq_14827935/article/details/78618652
Java常用设计模式总结及应用场景分析相关推荐
- 初学Java常用设计模式之——工厂模式
声明:转载请附上原文链接 提示:标题序号从2开始,是照应不同设计模式笔记发布的顺序而定的,比如,第上一篇文章 初学Java常用设计模式之--单例模式 序号从1开始 2. 工厂模式(常用) ⼯⼚模式介绍 ...
- Java常用设计模式————原型模式(一)
介绍 原型模式(Prototype Pattern):用原型实例指定创建对象的种类,并通过拷贝这些原型创建新的对象. 原型模式用于创建重复的对象,同时又能保证性能.当直接创建对象的代价比较大时,则采用 ...
- 初学Java常用设计模式之——原型模式
声明:转载请附上原文链接 提示:标题序号从3开始,是照应不同设计模式笔记发布的顺序而定的,比如,第上一篇文章 初学Java常用设计模式之--工厂模式 序号从2开始. 标题后面之所以加上了解,是因为相对 ...
- 初学Java常用设计模式之——装饰器模式
声明:转载请附上原文链接 提示:标题序号从8开始,是照应不同设计模式笔记发布的顺序而定的,比如,上一篇文章 初学Java常用设计模式之--桥接模式和组合模式 序号从7开始. 8. 装饰器设计模式(重点 ...
- java常用设计模式文章收集
java常用设计模式文章收集 java设计模式--接口模式 java设计模式--抽象工厂模式 java设计模式--工厂模式 Java设计模式--迭代器模式 Java设计模式--原型模式 JAVA设计模 ...
- Java常用设计模式————工厂模式
简介: 工厂模式(Factory Pattern)是Java中最常用的设计模式之一,又称多态工厂模式.虚拟构造器模式.属于创建型模式. 在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通 ...
- java常用设计模式 看了她,改变你的一生~~~
设计模式: 一个程序员对设计模式的理解: "不懂"为什么要把很简单的东西搞得那么复杂.后来随着软件开发经验的增加才开始明白我所看到的"复杂"恰恰就是设计模式的精 ...
- 初学Java常用设计模式之——单例模式
0. 常⻅的三⼤设计模式分类 创建型模式:提供了⼀种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的⽅式,使 得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更 加灵活,比如: 常用4个:⼯⼚模式.抽象⼯⼚模式.单例模式 ...
- java常用设计模式应用案例
设计模式: 一个程序员对设计模式的理解: "不懂"为什么要把 很简单的东西搞得那么复杂.后来随着软件开发经验的增加才开始明白我所看到的"复杂"恰恰就是设计模式的 ...
- Java常用设计模式(三)
组合模式(Composite Pattern) 组合模式是一种结构型设计模式,它允许将对象组合成树形结构,以表示"部分-整体"的层次关系.组合模式可以让客户端使用统一的方式处理 ...
最新文章
- 神经网络参数量的计算:以UNet为例
- asp.net网站安全常见问题与防范
- 那年的12月,那些悟与思2018-12-23
- linux内核杂记(9)-进程调度(4)
- windows dos 常用命令
- 阅读类app界面设计UI可临摹素材模板
- 算数or算卦,和业务人谈“预测”到底在谈啥?
- [FPGA] 三位四选一数据选择器
- Matlab——线性规划模型
- 百度地图绘制3D棱柱
- 完成图书管理系统类图的绘制_智慧图书馆管理系统方案/APP/小程序/公众号/网站...
- 百度旗下爱乐活推倒重来,拼爹淘宝
- ubuntu18.04未发现wifi适配器,安装wifi无线网卡驱动-RTL8822BE、RTL8822CE、RTL8821CE、RTL8723DE
- JAVA专业课题研究方向有哪些_教师课题研究方向与范围有哪些
- 规范升级 NPM 包
- bilibiliC++概念遍览
- Maven的爱恨情仇
- 制作html动态链接,html5 canvas万花筒动态链接动画
- 通达OA 开发工作流触发器碰到的一个特殊现象
- 微信小程序进度条样式_微信小程序—progress(进度条)
热门文章
- 测试webtrends的Refer
- oracle 10g下载百度云地址
- coreseek java_使用python测试sphinx(coreseek)做全文索引
- 最好用的UltraISO 9.5.3.2901中文完美注册破解版
- 车型代号对照表_车型代号对照表 2016最新版
- [笔记]三维激光SLAM学习——LiDAR里程计原理推导代码实现
- linux 下ssh下载文件命令
- 视觉SLAM十四讲 第9讲 卡尔曼滤波
- 【JY】YJK前处理参数详解及常见问题分析(六):地震信息
- 【预测模型】Gompertz 曲线方程预测