Java之------常用的设计模式
一、单例模式
a、单例模式:单例是最简单的很常用的一种设计模式,保证了一个类在内存中只能有一个对象。
思路:
1) 如果其他程序能够随意用new创建该类对象,那么就无法控制个数。因此,不让其他程序用new创建该类的对象。
2) 既然不让其他程序new该类对象,那么该类在自己内部就要创建一个对象,否则该类就永远无法创建对象了。
3) 该类将创建的对象对外(整个系统)提供,让其他程序获取并使用。
步骤:
1) 将该类中的构造函数私有化。
2) 在本类中创建一个本类对象。
3) 定义一个方法,返回值类型是本类类型。让其他程序通过该方法就可以获取到该类对象。
1、饿汉式:在类造成之初就新建了一个对象,并且将构造方法设置成私有的,因此外界无法通过new对象的方式过的实例,只能通过getInstance()的方法获得对象实例。
package pattern.singleton.one; public class TestSingle { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { Single s1=Single.getInstance(); Single s2=Single.getInstance(); System.out.println(s1==s2); }
}
class Single { /** * 饿汉式 */ private static final Single s=new Single(); private Single(){ } public static Single getInstance(){ return s; }
}
2、懒汉式:与饿汉式不同的是,要在外界调用getInstance()方法的时候才会new出一个对象,这就相当于有延迟。
public class Single2 { /** * 懒汉式 */ private static Single2 s=null; private Single2(){ } public static Single2 getInstance(){ if (s==null){ s=new Single2(); } return s; }
}
这样子写的懒汉式有缺陷,比方说把它放到多线程环境下去的话,会出现多个线程同时到达if(s==null)这里进行判断,那么就会产生多个对象,就违背了单例只产生一个对象的本意了。要解决的话我们要想到在getInstance()前面加synchronized 互 斥锁。如下:
public class Single2 { /** * 懒汉式 */ private static Single2 s=null; private Single2(){ } public static synchronized Single2 getInstance(){ //synchronized互斥锁,只能一个一个地拿,防止线程多个拿到相同实例 if (s==null){ s=new Single2(); } return s; }
}
b、单例变形---多例(单例加缓存) 1) 缓存在单例中的使用: 缓存在编程中使用很频繁,有着非常重要的作用,它能够帮助程序实现以空间换取时间,通常被设计成整个应用程序所共享的一个空间,现要求实现一个用缓存存放单例对象的类。 说明:该缓存中可以存放多个该类对象,每个对象以一个key值标识,key值相同时所访问的是同一个单例对象。
import java.util.HashMap;
import java.util.Map; public class A { private static final Map<String, A> map= new HashMap<String, A>(); public static A getInstance(String key){ A a = map.get(key); if(a==null){ a = new A(); map.put(key, a); } return a; }
}
2) 单例变形——多例模式
把上面缓存的单例实现,做成一个能够控制对象个数的共享空间,供整个应用程序使用。在缓存中维护指定个数的对象,每个对象的key值由该类内部指定,有外部请求时直接返回其中一个对象出去。
说明:相当于维护一个指定数量的对象池,当请求个数超过控制的总数时,开始循环重复使用 。
import java.util.HashMap;
import java.util.Map; public class A { //容器 private static final Map<Integer, A> map = new HashMap<Integer, A>(); private static int num=1;//代表池中目前将要被使用的对象的序号 private static final int MAX=4;//控制容器中所能使用对象的总个数 public static A getInstance(){ A a = map.get(num); if(a==null){ a = new A(); map.put(num, a); } num++; if(num>MAX){ num = 1; } return a; } }
二、工厂模式
Java开发讲究的是面向接口编程,需要通过一个工厂类隐藏具体的实现类
先创建接口(接口在设计之初就要定好,开发过程中不允许随意改动接口):
public interface DepApi { public String t1();
}
然后写实现类:
public class DepImpl1 implements DepApi { @Override public String t1() { System.out.println("Api impl1...."); return "1111111"; }
}
最后创建工厂类:
public class DepFactory { // 工厂方法,命名规范:createDepApi,geDepApi,getDepInstance public static DepApi getDepApi() { return new DepImpl1(); }
}
测试:
public class Client { public static void main(String[] args) { DepApi api = DepFactory.getDepApi(); System.out.println(api.t1()); }
}
输出结果:
DepApi impl1....
1111111
三、值对象模式
在Java开发时,需要来回交换大量的数据,比如要为方法传入参数,也要获取方法的返回值
值对象的本质是“封装数据”
基本的编写步骤:
第1步:写一个类,实现可序列化(如果以后数据是往数据库里存的,那么可以不序列化,节省资源)
第2步:私有化所有属性,保持一个默认构造方法(public无参)
第3步:为每个属性提供get()、set()方法(如果是boolean型变量,最好把get改成is)
第4步:推荐覆盖实现equals()、hashCode()和toString()方法
import java.io.Serializable; public class User implements Serializable{//只能将支持 java.io.Serializable 接口的对象写入流中 private String userId; private String tel; private String address; private int age; private boolean isMale; public User(String userId, String tel, String address, int age) { super(); this.userId = userId; this.tel = tel; this.address = address; this.age = age; } public User(){ } public String getUserId() { return userId; } public void setUserId(String userId) { this.userId = userId; } public String getTel() { return tel; } public void setTel(String tel) { this.tel = tel; } public String getAddress() { return address; } public void setAddress(String address) { this.address = address; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public boolean isMale() { return isMale; } public void setMale(boolean isMale) { this.isMale = isMale; } @Override public int hashCode() { final int prime = 31; int result = 1; result = prime * result + ((userId == null) ? 0 : userId.hashCode()); return result; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) return true; if (obj == null) return false; if (getClass() != obj.getClass()) return false; User other = (User) obj; if (userId == null) { if (other.userId != null) return false; } else if (!userId.equals(other.userId)) return false; return true; } @Override public String toString() { return "User [userId=" + userId + ", tel=" + tel + ", address=" + address + ", age=" + age + "]"; } }
四、装饰模式
装饰模式:在不必改变原类文件和使用继承的情况下,动态地扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象。
例:写一个MyBufferedReader类,使它能够对字符流(如FileReader、InputStreamReader和PipedReader等)进行功能增强:
(1) 提供带缓冲的myRead()方法,对原有的read()方法进行增速;
(2)提供一个能够每次读取一行字符的myReadLine()方法。
类体系对比:
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PipedReader;
import java.io.Reader; public class MyBufferedReader extends Reader{// ★ private Reader r;// 封装 ★ private char[] buf = new char[1024]; private int count = 0;// 记录当前缓冲区中的字符个数 private int pos = 0;// 游标,数组下标,当前读取的是数组中的哪个元素 public MyBufferedReader(Reader r) { // ★ super(); this.r = r; } public int myRead() throws IOException { // 当缓冲区为空时,用r对象到文件中去读取一组数据到缓冲区中 if (count <= 0) { count = r.read(buf); if (count < 0) { return -1; } pos = 0; } // 从缓冲区中取一个字符出去 char ch = buf[pos]; pos++; count--; return ch; } public String myReadLine() throws IOException { StringBuilder strBuild = new StringBuilder(); int ch = 0; while ((ch = myRead()) != -1) { if (ch == '\r') {// 回车 continue; } if (ch == '\n') {// 换行 return strBuild.toString(); } strBuild.append((char)ch); } if (strBuild.length() != 0) { return strBuild.toString(); } return null; } public void MyClose() throws IOException { r.close(); } @Override public int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException { return r.read(cbuf, off, len); } @Override public void close() throws IOException { r.close(); } }
五、DAO模式
在Java程序中,经常需要把数据持久化,也需要获取持久化的数据,但是在进行数据持久化的过程中面临诸多问题(如:数据源不同、存储类型不同、供应商不同、访问方式不同等等)
DAO的理解:
1、DAO其实是利用组合工厂模式来解决问题的,并没有带来新的功能,所以学的其实就是个思路。
2、DAO理论上是没有层数限制的。
3、DAO的各层理论上是没有先后的。
六、常见设计模式应用
2) 在Java程序设计里面,非常讲究层的划分和模块的划分。通常我们按照三层来划分程序,分别UI层、逻辑层(取名business或service)、数据存储层,他们之间都要通过接口来通讯,这种分层模式在软件设计中用的很多,一定要引起重视。
3) 在每一个层里面,又有很多外小模块,一个小模块对外也应该是一个整体,那么一个模块对外也应该提供接口,其他地方需要使用到这个模块的功能,都应该通过此接口。
2) 值对象模式给了我们很好的解决方案。事实上,值对象已经成为了不同层或是不同模块之间数据交换的标准方法,它体现的是数据的封装,也利于对象的复用。
二、工厂模式
Java开发讲究的是面向接口编程,需要通过一个工厂类隐藏具体的实现类
先创建接口(接口在设计之初就要定好,开发过程中不允许随意改动接口):
三、值对象模式
在Java开发时,需要来回交换大量的数据,比如要为方法传入参数,也要获取方法的返回值
值对象的本质是“封装数据”
基本的编写步骤:
第1步:写一个类,实现可序列化(如果以后数据是往数据库里存的,那么可以不序列化,节省资源)
第2步:私有化所有属性,保持一个默认构造方法(public无参)
第3步:为每个属性提供get()、set()方法(如果是boolean型变量,最好把get改成is)
第4步:推荐覆盖实现equals()、hashCode()和toString()方法
四、装饰模式
装饰模式:在不必改变原类文件和使用继承的情况下,动态地扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象。
例:写一个MyBufferedReader类,使它能够对字符流(如FileReader、InputStreamReader和PipedReader等)进行功能增强:
(1) 提供带缓冲的myRead()方法,对原有的read()方法进行增速;
(2)提供一个能够每次读取一行字符的myReadLine()方法。
类体系对比:
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