文章目录

设计模式
- 1.七大原则
- - 1.单一职责原则
  - 2.接口隔离原则
  - 3.依赖倒转原则
  - - 代码实现
    - - 有问题代码
      - 实现依赖倒转原则以后的代码
  - 4.里氏替换原则
  - 5.开闭原则
  - 6.迪米特法原则
  - **7.合成复用原则**
- 设计模式：
- - 1.单例模式：
  - - 饿汉模式：
    - 懒汉模式（双重if判断）：
    - 懒汉模式静态内部类：
    - 枚举单例模式：
  - 2.策略模式（把相同行为的不同实现进行封装）
  - 3. 享元模式（Flyweight pattern）
  - 4.代理模式
  - - 静态代理
    - 动态代理(JDK代理)
    - cglib代理
  - 5.模板方法模式
  - 6.观察者模式
  - 7.工厂模式
  - - 7.1代码
    - 7.2抽象出来的三个抽象类
    - 7.3 把三个抽象类放到一个抽象类中封装
    - 7.4 每个产品增加自己产品抽象类，继承（extends）抽象父类
    - - 7.41现代世界的人
      - 7.42魔法世界的人
    - 7.43客户端进行调用,修改MagicStickFactory这个产品就可以进行不同的调用

设计模式

1.七大原则

1.单一职责原则

（每个类或者每个方法只需要实现一个职责，不需要实现很多其他的功能。）在类中的方法足够多需要在类的层面遵守单一职责原则

方法遵循单一职责代码实现：

package com.example;public class SingleResponsibility {public static void main(String[] args) {Vehicle vehicle = new Vehicle();vehicle.runAir("飞机");vehicle.runRolad("车子");vehicle.runWater("游艇");}
}
class Vehicle{public void runRolad(String vehicle){System.out.println(vehicle + "在公路上面运行");}public void runWater(String vehicle){System.out.println(vehicle + "在水中上面运行");}public void runAir(String vehicle){System.out.println(vehicle + "在天上运行");}
}

2.接口隔离原则

A通过接口B依赖于C（只要实现接口B的1，2，3方法）,D通过接口B依赖于F（只需要实现接口B的1，4，5方法）,这样A就得实现所有的B接口的方法，D就得实现所有的B接口方法，导致浪费，且相关性强，所以得遵循接口最小原则，把方法1 放在一个接口Interface1，方法 2，3放在一个接口Interface2 ,方法4，5放在一个接口Interface3.

3.依赖倒转原则

高层模块不应该依赖低层模块，二者应该依赖其抽象（接口和抽象类）
抽象不应该依赖细节，细节（一般是java的实现类）应该依赖抽象
、依赖倒转的中心思想是面向接口编程
设计理念：以抽象为基础搭建的架构比以细节为基础的架构要稳定的多。
java里面接口或者抽象类的目的是设计好规范（不去实现），实现一定是由那个实现类去操作。
继承时遵循里氏替换原则

代码实现

有问题代码

package com.monkey.single.inversion;public class DependenceInversion {public static void main(String[] args) {Person person = new Person();person.receiveMessage(new Email());}
}class Email{public String getInfo(){return "email,helloWorld";}
}//1.这个只可以接收邮箱的消息，不可以接收其他的比如微信，支付宝，短信的消息。
//2.我们可以来创建一个接口IReceiver(),这样Person类和接口IReceiver发生依赖
//因为Email,WeChat等等属于接收的范围，他们各自实现IReceiver接口就行，这样就发生了依赖倒转。class Person{//   这里是对实现类进行了依赖public void receiveMessage(Email email){System.out.println(email.getInfo());}}

实现依赖倒转原则以后的代码

package com.monkey.single.inversion;public class DependenceInversion {public static void main(String[] args) {Person person = new Person();person.receiveMessage(new Email());person.receiveMessage(new Wexin());}
}interface Ireceiver{public String getInfo();
}class Email implements Ireceiver{public String getInfo(){return "email,helloWorld";}
}class Wexin implements Ireceiver{public String getInfo(){return "wexin,helloWorld";}}//1.这个只可以接收邮箱的消息，不可以接收其他的比如微信，支付宝，短信的消息。
//2.我们可以来创建一个接口IReceiver(),这样Person类和接口IReceiver发生依赖
//因为Email,WeChat等等属于接收的范围，他们各自实现IReceiver接口就行，这样就发生了依赖倒转。class Person{//    这里是对接口进行依赖，稳定性好public void receiveMessage(Ireceiver ireceiver){System.out.println(ireceiver.getInfo());}}

实现接口间依赖传递的三种方式：

通过接口传递实现依赖
通过构造方法依赖传递
通过setter方法依赖传递

代码：

4.里氏替换原则

5.开闭原则

6.迪米特法原则

7.合成复用原则

经典面试题目？

在项目的实际开发中哪里使用了ocp原则？（工厂模式中有用）
spring中应用了哪些设计模式，原型模式在哪里用到？
什么是解释器设计模式？画出它的UML类图，分析各个角色是什么？
spring框架中哪里使用到了解释器设计模式？并做源码级别分析
单例模式一共有几种实现方式？用代码实现，并说明各个的优点缺点。

单列设计模式有几种实现方式？

饿汉式两种
懒汉式三种
双重检查
静态内部类

设计模式概念：（design pattern）是对在软件设计普遍存在（反复出现）的各种问题，提出的一种解决方案。

使用设计模式可以使用项目具有：可扩展性，维护性，可靠性（新增一个功能对原来的功能影响不大），可复用性，效率提高等等

设计模式：

1.单例模式：

饿汉模式：

package com.monkey.sigleton;
/*
* 饿汉模式：
* 类加载就实例化，JVM保证线程安全
* 推荐使用
* 唯一缺点： 不管使用与与否，类加载就会完成实例化
*
* */
public class HungryMode {private static final HungryMode Instance = new HungryMode();private HungryMode(){};public static HungryMode getInstance(){return Instance;}public static void main(String[] args) {HungryMode instance = HungryMode.getInstance();HungryMode instance1 = HungryMode.getInstance();System.out.println(instance == instance1);}}

懒汉模式（双重if判断）：

package com.monkey.sigleton;public class LazyModeImprove {private static LazyModeImprove Instance;private LazyModeImprove(){};private static LazyModeImprove getInstance(){if(Instance == null){try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (LazyModeImprove.class){if(Instance == null){Instance = new LazyModeImprove();}}}return  Instance;}public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 1000; i++) {new Thread(()->System.out.println(Instance.getInstance())).start();}}
}

懒汉模式静态内部类：

package com.monkey.sigleton;public class LazyModeStaicInnerClass {private LazyModeStaicInnerClass(){};private static class  SingletonInstance{private static final LazyModeStaicInnerClass Instance = new LazyModeStaicInnerClass();}public static LazyModeStaicInnerClass getInstance(){return SingletonInstance.Instance;}}

枚举单例模式：

package com.monkey.sigleton;public enum EnumMode{//    1. 可以防止反序列化，也是线程安全的INSTANCE;public void hellowWord(){System.out.println("hello Word");}public static void main(String[] args) {INSTANCE.hellowWord();}}

2.策略模式（把相同行为的不同实现进行封装）

package com.monkey.strategy.improve;public abstract class Duck {FlyBehavior flyBehavior;public Duck() {}public abstract void display();//显示鸭子信息public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) {this.flyBehavior = flyBehavior;}public void quack(){System.out.println("鸭子会嘎嘎叫");}public void swim(){System.out.println("鸭子会游戏");}
//    public void fly(){//        System.out.println("鸭子会飞行");
//    }
//    improvepublic void fly(){if(flyBehavior !=null){flyBehavior.fly();}}
}

package com.monkey.strategy.improve;public interface FlyBehavior {void fly(); //子类具体实现
}

package com.monkey.strategy.improve;public class GoodFlyBehavior implements FlyBehavior{@Overridepublic void fly() {System.out.println("飞翔技术高超");}
}


package com.monkey.strategy.improve;public class GoodFlyBehavior implements FlyBehavior{@Overridepublic void fly() {System.out.println("飞翔技术高超");}
}

package com.monkey.strategy.improve;public class PekingDuck  extends Duck {PekingDuck(){flyBehavior = new BadFlyBehavior();}@Overridepublic void display() {System.out.println("我是北京鸭");}
//北京鸭不能飞行，这里需要重写方法/* @Overridepublic void fly() {System.out.println("北京鸭不能飞行");}*/
}


package com.monkey.strategy.improve;public class ToyDuck extends Duck {ToyDuck(){flyBehavior = new BadFlyBehavior();}@Overridepublic void display() {System.out.println("我是玩具鸭");}
// 需要重写父类的所有方法public void quack(){System.out.println("玩具鸭子不会嘎嘎叫");
}public void swim(){System.out.println("玩具鸭子不会游戏");}
//    public void fly(){//        System.out.println("玩具鸭子不会飞行");
//    }
}

package com.monkey.strategy.improve;public class WildDuck extends Duck {WildDuck(){flyBehavior = new GoodFlyBehavior();}@Overridepublic void display() {System.out.println("我是野鸭子");}
}

3. 享元模式（Flyweight pattern）

场景应用：**数据库连接池，缓冲池，Integer的底层源码，String常量池等等。**可以解决重复对象内存浪费问题。

理解：需要的我们拿来使用，不需要的直接创建 new一个。

String str = "hello";
String s2 = new String("hello ");

**内部状态：**对象共享出来的信息，且不随享元对象的外部状态改变而改变。

**外部状态：**随环境的改变而改变，不可共享的一个状态。

public class IntegerCode {public static void main(String[] args) {Integer integer = Integer.valueOf(126);Integer integer1 = Integer.valueOf(126);System.out.println(integer == integer1);Integer integer2 = Integer.valueOf(128);Integer integer3 = Integer.valueOf(128);System.out.println(integer2 == integer3);}
}
//里面的Integer.valueOf()使用了享元模式，如果大小在[-128,127]之间使用同一个数组里面的数据，否则重新创建一个Integer类型对象，减少了内存的消耗。

4.代理模式

为一个对象提供一个替身，以控制这个对象的访问。即通过代理对象访问目标对象。

被代理的对象可以是远程对象，创建开销大的对象，或需要安全控制的对象。

主要有：动态代理（也叫jdk代理），静态代理，cglib代理（可以在内存动态的创建对象，不需要实现接口，属于动态代理）。

在有些情况下，我们不可以直接访问目标对象，需要通过另外一个对象进行代理访问。

静态代理

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-owrRldFi-1659411175436)(C:\Users\24473\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220706230151861.png)]

动态代理(JDK代理)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ludHQFDo-1659411175438)(C:\Users\24473\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220709173609450.png)]

图片上面是复用反射机制

可以看到代理对象不用实现目标接口

其实是通过 java的反射机制实现，然后通过代理对象进行调用ITeacherDao方法。

代理对象=增强内容+原对象。
其实就是spring中的aop我们想在当前的业务逻辑下添加一些其他的处理，比如日志、校验等等，就不得不侵入原有的业务代码，尤其是在重重继承关系复杂的类中，需要增加一些内容，并不清楚会不会影响到其他功能，所以使用代理来实现需要增加的内容

package com.monkey.proxy.dynamic;public interface IteacherDao {void teach();//String sayProxyStart(String proxyName);
}

package com.monkey.proxy.dynamic;import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;public class ProxyFactory {private Object target; //代理的目标对象//    有参树构造器，对target 进行初始化public ProxyFactory(Object target) {this.target = target;}//给目标对象通过 JDK的API 生成代理对象的方法public Object getProxyInstace(){//  ClassLoader loader    类加载器
//        2. Class<?> interface
//        3. InvocationHandler
//return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("jdk动态代理开始");Object object = method.invoke(target, args);return object;}});}
}

package com.monkey.proxy.dynamic;import com.monkey.proxy.ITeacherDao;public class Teacher implements IteacherDao {@Overridepublic void teach() {System.out.println("老师正在授课中。。。。。。。。。。");}@Overridepublic String sayProxyStart(String proxyName) {return proxyName;}}

package com.monkey.proxy.dynamic;public class Client {public static void main(String[] args) {Teacher target = new Teacher();//      需要强制类型转换为ITeacherDao才可以调用到 接口里面的方法IteacherDao proxyInstace = (IteacherDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstace();System.out.println("proxyInstace"+proxyInstace);
//      调用代理对象的方法proxyInstace.teach();String hello_proxy = proxyInstace.sayProxyStart("hello Proxy");System.out.println(hello_proxy);}
}

cglib代理

静态代理类和jdk代理都需要我们的目标对象实现一个接口，但是有些时候我们希望这个目标对象没有实现接口,可以使用目标对象的子类实现代理，这就是cglib代理。

cglib是一个强大的，高性能的代码生成包，它可以在运行期扩展java类实现java接口，（SpringAop中有使用，实现方法拦截。）

在Aop编程中如何选用代理模式：

目标对象需要实现接口，使用jdk代理（动态代理）
目标对象不需要实现接口，用cglib代理。

cglib底层是使用字节码处理框架ASM，转换字节码，并生成新的类。

ProxyFactory(代理对象需要 implements MethodInterceptor) MethodInterceptor是框架待的一个接口方法拦截，里面重写了 interceptor方法

5.模板方法模式

在一个抽象类中公开定义了一个执行它的方法模板，它的子类可以进行重写（关键的步骤）方法来实现，但调用将以抽象类中定义的方式进行。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ISCrvslB-1659411189861)(C:\Users\24473\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220714230054147.png)]

重点

模板方法是用final修饰的不可以进行重写
里面调用了常用的其他制作方法，可以进行重写关键的方法。
关键的方法是不用写相关的实现的。
基本流程实现的相同，需要写上相关的实现。

代码实现：

package com.monkey.template;public abstract class SoyaMilk {//    制作豆浆模板final void make(){select();if(customerAddCondiments()){addCondiments();}soak();beat();}//选材料void select(){System.out.println("第一步，选择好新鲜的黄豆");}//添加不同的配料，抽象方法，子类具体实现abstract  void addCondiments();boolean customerAddCondiments(){return true;}//浸泡void soak(){System.out.println("第三步，黄豆进行浸泡");}void beat(){System.out.println("第四步，黄豆打碎");}
}

package com.monkey.template;public class RedBeanSoyaMilck extends SoyaMilk{@Overridevoid addCondiments() {System.out.println("加入上好的红豆豆浆");}
}

package com.monkey.template;public class PureSoyaMilk extends SoyaMilk{@Overridevoid addCondiments() {//纯的豆浆不用添加}@Overrideboolean customerAddCondiments() {//因为是纯的豆浆不用添加任何其他的东西return false;}
}

package com.monkey.template;public class PeanutSoyaMilk extends SoyaMilk{@Overridevoid addCondiments() {System.out.println("加入上好的花生豆浆");}
}

package com.monkey.template;public class Client {public static void main(String[] args) {System.out.println("红豆豆浆开始制作");SoyaMilk soyaMilk = new RedBeanSoyaMilck();soyaMilk.make();System.out.println("花生豆浆开始制作");SoyaMilk peanutSoyaMilk = new PeanutSoyaMilk();peanutSoyaMilk.make();System.out.println("纯豆浆开始制作");SoyaMilk pureSoyaMilk = new PureSoyaMilk();pureSoyaMilk.make();}
}

6.观察者模式

又叫发布-订阅模式，模型视图模式，从属模式，源-监听模式。

概念：**定义了一对多的依赖关系，让多个观察者同时监听某个主题对象。**主题对象在状态上发生变化，会同时通知所有观察者对象，使他们同时更新自己。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sIalrkBc-1659411203154)(C:\Users\24473\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220722222223344.png)]

改进观察者好处：

观察者模式设计后会心集合方式管理用户（Observer），包括register,remove,notify.
这样观察者就是一个新的公告板，不需要修改核心类WeatherData,遵守ocp原则。

JDK源码中有一个ObServable类实现了观察者模式

在这里相当于 Subject这个接口，进行管理Observer

Observable，里面的addObserver,deleteObserve,notifyObserver分别对应Subject里面的相关的方法。

Observer作用等价于我们的Observer,里面也有update方法。

只是源码是通过继承实现的，Observable里面已经实现了相关的方法实现

public class Observable {private boolean changed = false;private Vector<Observer> obs;/** Construct an Observable with zero Observers. */public Observable() {obs = new Vector<>();}/*** Adds an observer to the set of observers for this object, provided* that it is not the same as some observer already in the set.* The order in which notifications will be delivered to multiple* observers is not specified. See the class comment.** @param   o   an observer to be added.* @throws NullPointerException   if the parameter o is null.*/public synchronized void addObserver(Observer o) {if (o == null)throw new NullPointerException();if (!obs.contains(o)) {obs.addElement(o);}}/*** Deletes an observer from the set of observers of this object.* Passing <CODE>null</CODE> to this method will have no effect.* @param   o   the observer to be deleted.*/public synchronized void deleteObserver(Observer o) {obs.removeElement(o);}/*** If this object has changed, as indicated by the* <code>hasChanged</code> method, then notify all of its observers* and then call the <code>clearChanged</code> method to* indicate that this object has no longer changed.* <p>* Each observer has its <code>update</code> method called with two* arguments: this observable object and <code>null</code>. In other* words, this method is equivalent to:* <blockquote><tt>* notifyObservers(null)</tt></blockquote>** @see     java.util.Observable#clearChanged()* @see     java.util.Observable#hasChanged()* @see     java.util.Observer#update(java.util.Observable, java.lang.Object)*/public void notifyObservers() {notifyObservers(null);}/*** If this object has changed, as indicated by the* <code>hasChanged</code> method, then notify all of its observers* and then call the <code>clearChanged</code> method to indicate* that this object has no longer changed.* <p>* Each observer has its <code>update</code> method called with two* arguments: this observable object and the <code>arg</code> argument.** @param   arg   any object.* @see     java.util.Observable#clearChanged()* @see     java.util.Observable#hasChanged()* @see     java.util.Observer#update(java.util.Observable, java.lang.Object)*/public void notifyObservers(Object arg) {/** a temporary array buffer, used as a snapshot of the state of* current Observers.*/Object[] arrLocal;synchronized (this) {/* We don't want the Observer doing callbacks into* arbitrary code while holding its own Monitor.* The code where we extract each Observable from* the Vector and store the state of the Observer* needs synchronization, but notifying observers* does not (should not).  The worst result of any* potential race-condition here is that:* 1) a newly-added Observer will miss a*   notification in progress* 2) a recently unregistered Observer will be*   wrongly notified when it doesn't care*/if (!changed)return;arrLocal = obs.toArray();clearChanged();}for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);}/*** Clears the observer list so that this object no longer has any observers.*/public synchronized void deleteObservers() {obs.removeAllElements();}/*** Marks this <tt>Observable</tt> object as having been changed; the* <tt>hasChanged</tt> method will now return <tt>true</tt>.*/protected synchronized void setChanged() {changed = true;}/*** Indicates that this object has no longer changed, or that it has* already notified all of its observers of its most recent change,* so that the <tt>hasChanged</tt> method will now return <tt>false</tt>.* This method is called automatically by the* <code>notifyObservers</code> methods.** @see     java.util.Observable#notifyObservers()* @see     java.util.Observable#notifyObservers(java.lang.Object)*/protected synchronized void clearChanged() {changed = false;}/*** Tests if this object has changed.** @return  <code>true</code> if and only if the <code>setChanged</code>*          method has been called more recently than the*          <code>clearChanged</code> method on this object;*          <code>false</code> otherwise.* @see     java.util.Observable#clearChanged()* @see     java.util.Observable#setChanged()*/public synchronized boolean hasChanged() {return changed;}/*** Returns the number of observers of this <tt>Observable</tt> object.** @return  the number of observers of this object.*/public synchronized int countObservers() {return obs.size();}
}

public interface Observer {/*** This method is called whenever the observed object is changed. An* application calls an <tt>Observable</tt> object's* <code>notifyObservers</code> method to have all the object's* observers notified of the change.** @param   o     the observable object.* @param   arg   an argument passed to the <code>notifyObservers</code>*                 method.*/void update(Observable o, Object arg);
}

7.工厂模式

这里讲一下比较绕的抽象工厂模式。
使用工厂模式可以使我们客户端调用的时候变得简单，只需要修改一个工厂模式封装好的产品就行。
例子：

人开着car,拿着ak47,吃着Bread(面包) 对应三个类
魔法精灵开着Broom(扫把)，拿着魔法棒，吃着MushRoom(蘑菇) 对应三个类
3. 人是一个产品，魔法精灵也是产品要求如何更加简洁的增加其他的产品
可以把 形容词使用接口，名词使用抽象类

7.1代码

Ak47


public class AK47 extends Weapon {public void shoot(){System.out.println("shoot----");}
}

Car


package com.monkey.factory.abstractfactory;import com.monkey.factory.Moveable;public class Car extends Vehicle {public void go(){System.out.println("car dididid........");}
}

Bread


package com.monkey.factory.abstractfactory;public class Bread extends Food {public void eat(){System.out.println("eatBread......");}
}

MagicStick


package com.monkey.factory.abstractfactory;public class MagicStick extends Weapon {public void shoot(){System.out.println("魔法棒----");}
}

MushRoom


package com.monkey.factory.abstractfactory;public class MushRoom extends Food {public void eat(){System.out.println("mushroom-----");}
}

Broom

package com.monkey.factory.abstractfactory;public class Broom extends Vehicle {public void go(){System.out.println("魔法世界的人开broom----");}}

7.2抽象出来的三个抽象类


package com.monkey.factory.abstractfactory;public abstract class Food {abstract void eat();
}


package com.monkey.factory.abstractfactory;public abstract class Vehicle {abstract void go();
}

package com.monkey.factory.abstractfactory;public abstract class Weapon {abstract void shoot();}

7.3 把三个抽象类放到一个抽象类中封装

package com.monkey.factory.abstractfactory;public abstract class AbstractFactory {abstract Food createFood();abstract Vehicle createVehicle();abstract Weapon createWeapon();
}

7.4 每个产品增加自己产品抽象类，继承（extends）抽象父类

7.41现代世界的人

package com.monkey.factory.abstractfactory;public class ModernFactory  extends AbstractFactory{@OverrideFood createFood() {return new Bread();}@OverrideVehicle createVehicle() {return new Car();}@OverrideWeapon createWeapon() {return new AK47();}
}

7.42魔法世界的人

package com.monkey.factory.abstractfactory;public class MagicStickFactory extends AbstractFactory {@OverrideFood createFood() {return new MushRoom();}@OverrideVehicle createVehicle() {return new Broom();}@OverrideWeapon createWeapon() {return new MagicStick();}
}

7.43客户端进行调用,修改MagicStickFactory这个产品就可以进行不同的调用

package com.monkey.factory.abstractfactory;import com.monkey.factory.Moveable;
import com.monkey.factory.Plane;public class Main {public static void main(String[] args) {//        new Car().go();
//
//        new Plane().go();AbstractFactory a = new MagicStickFactory();Food food = a.createFood();food.eat();Weapon weapon = a.createWeapon();weapon.shoot();Vehicle vehicle = a.createVehicle();vehicle.go();}
}

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