java中几种常用的设计模式
参考https://blog.csdn.net/jiyang_1/article/details/50110931
参考https://blog.csdn.net/dean_hu/article/details/71195133
练习参考https://blog.csdn.net/Wu_Ming0821/article/details/51838078,靠谱
设计模式介绍:
- 创建型:简单工厂模式(并不是23种设计模式之一)、工厂方法、抽象工厂模式、单例模式、生成器模式和原型模式
- 结构型:适配器模式adapter、桥接模式bridge、组合器模式component、装饰器模式decorator、门面模式、亨元模式flyweight和代理模式proxy
- 行为型:命令模式command、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式state、策略模式、模板模式和访问者模式
常用的几种设计模式介绍
1、单例模式
如果一个类始终只能创建一个实例,则这个类被称为单例类,这种模式就被称为单例模式。一般建议单例模式的方法命名为:getInstance(),这个方法的返回类型肯定是单例类的类型了。getInstance方法可以有参数,这些参数可能是创建类实例所需要的参数,当然,大多数情况下是不需要的。实现单例模式的简单例子:
- public class Singleton {
- public static void main(String[] args)
- {
- //创建Singleton对象不能通过构造器,只能通过getInstance方法
- Singleton s1 = Singleton.getInstance();
- Singleton s2 = Singleton.getInstance();
- //将输出true
- System.out.println(s1 == s2);
- }
- //使用一个变量来缓存曾经创建的实例
- private static Singleton instance;
- //将构造器使用private修饰,隐藏该构造器
- private Singleton(){
- System.out.println("Singleton被构造!");
- }
- //提供一个静态方法,用于返回Singleton实例
- //该方法可以加入自定义的控制,保证只产生一个Singleton对象
- public static Singleton getInstance()
- {
- //如果instance为null,表明还不曾创建Singleton对象
- //如果instance不为null,则表明已经创建了Singleton对象,将不会执行该方法
- if (instance == null)
- {
- //创建一个Singleton对象,并将其缓存起来
- instance = new Singleton();
- }
- return instance;
- }
- }
2、工厂模式
简单工厂模式的核心思想就是:有一个专门的类来负责创建实例的过程。 具体来说,把产品看着是一系列的类的集合,这些类是由某个抽象类或者接口派生出来的一个对象树。而工厂类用来产生一个合适的对象来满足客户的要求。如果简单工厂模式所涉及到的具体产品之间没有共同的逻辑,那么我们就可以使用接口来扮演抽象产品的角色;如果具体产品之间有功能的逻辑或,我们就必须把这些共同的东西提取出来,放在一个抽象类中,然后让具体产品继承抽象类。为实现更好复用的目的,共同的东西总是应该抽象出来的。
- /*
- * 产品的抽象接口
- */
- public interface Food {
- /*
- * 获得相应的食物
- */
- public void get();
- }
- /*
- * 麦香鸡对抽象产品接口的实现
- */
- public class McChicken implements Food{
- /*
- * 获取一份麦香鸡
- */
- public void get(){
- System.out.println("我要一份麦香鸡");
- }
- }
- public class FoodFactory {
- public static Food getFood(String type) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
- if(type.equalsIgnoreCase("mcchicken")) {
- return McChicken.class.newInstance();
- } else if(type.equalsIgnoreCase("chips")) {
- return Chips.class.newInstance();
- } else {
- System.out.println("哎呀!找不到相应的实例化类啦!");
- return null;
- }
- }
- }
- /*
- * 测试客户端
- */
- public class SimpleFactoryTest {
- public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
- //实例化各种食物
- Food mcChicken = FoodFactory.getFood("McChicken");
- Food chips = FoodFactory.getFood("Chips");
- Food eggs = FoodFactory.getFood("Eggs");
- //获取食物
- if(mcChicken!=null){
- mcChicken.get();
- }
- if(chips!=null){
- chips.get();
- }
- if(eggs!=null){
- eggs.get();
- }
- }
- }
输出的结果如下:
哎呀!找不到相应的实例化类啦! 我要一份麦香鸡 我要一份薯条 |
3、代理模式
代理模式是一种应用非常广泛的设计模式,当客户端代码需要调用某个对象时,客户端实际上不关心是否准确得到该对象,它只要一个能提供该功能的对象即可,此时我们就可返回该对象的代理(Proxy)。
代理就是一个Java对象代表另一个Java对象来采取行动。如:
- public class ImageProxy implements Image
- {
- //组合一个image实例,作为被代理的对象
- private Image image;
- //使用抽象实体来初始化代理对象
- public ImageProxy(Image image)
- {
- this.image = image;
- }
- /**
- * 重写Image接口的show()方法
- * 该方法用于控制对被代理对象的访问,
- * 并根据需要负责创建和删除被代理对象
- */
- public void show()
- {
- //只有当真正需要调用image的show方法时才创建被代理对象
- if (image == null)
- {
- image = new BigImage();
- }
- image.show();
- }
- }
调用时,先不创建:
Image image = new ImageProxy(null); |
Hibernate默认启用延迟加载,当系统加载A实体时,A实体关联的B实体并未被加载出来,A实体所关联的B实体全部是代理对象——只有等到A实体真正需要访问B实体时,系统才会去数据库里抓取B实体所对应的记录。
借助于Java提供的Proxy和InvocationHandler,可以实现在运行时生成动态代理的功能,而动态代理对象就可以作为目标对象使用,而且增强了目标对象的功能。如:
- public interface Panther
- {
- //info方法声明
- public void info();
- //run方法声明
- public void run();
- }
- public class GunPanther implements Panther
- {
- //info方法实现,仅仅打印一个字符串
- public void info()
- {
- System.out.println("我是一只猎豹!");
- }
- //run方法实现,仅仅打印一个字符串
- public void run()
- {
- System.out.println("我奔跑迅速");
- }
- }
- public class MyProxyFactory
- {
- //为指定target生成动态代理对象
- public static Object getProxy(Object target)
- throws Exception
- {
- //创建一个MyInvokationHandler对象
- MyInvokationHandler handler =
- new MyInvokationHandler();
- //为MyInvokationHandler设置target对象
- handler.setTarget(target);
- //创建、并返回一个动态代理
- return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader()
- , target.getClass().getInterfaces(), handler);
- }
- }
- public class MyInvokationHandler implements InvocationHandler
- {
- //需要被代理的对象
- private Object target;
- public void setTarget(Object target)
- {
- this.target = target;
- }
- //执行动态代理对象的所有方法时,都会被替换成执行如下的invoke方法
- public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
- throws Exception
- {
- TxUtil tx = new TxUtil();
- //执行TxUtil对象中的beginTx。
- tx.beginTx();
- //以target作为主调来执行method方法
- Object result = method.invoke(target , args);
- //执行TxUtil对象中的endTx。
- tx.endTx();
- return result;
- }
- }
- public class TxUtil
- {
- //第一个拦截器方法:模拟事务开始
- public void beginTx()
- {
- System.out.println("=====模拟开始事务=====");
- }
- //第二个拦截器方法:模拟事务结束
- public void endTx()
- {
- System.out.println("=====模拟结束事务=====");
- }
- }
测试:
- public static void main(String[] args)
- throws Exception
- {
- //创建一个原始的GunDog对象,作为target
- Panther target = new GunPanther();
- //以指定的target来创建动态代理
- Panther panther = (Panther)MyProxyFactory.getProxy(target);
- //调用代理对象的info()和run()方法
- panther.info();
- panther.run();
- }
4、观测者模式
观察者模式结构中包括四种角色:
一、主题:主题是一个接口,该接口规定了具体主题需要实现的方法,比如添加、删除观察者以及通知观察者更新数据的方法。
二、观察者:观察者也是一个接口,该接口规定了具体观察者用来更新数据的方法。
三、具体主题:具体主题是一个实现主题接口的类,该类包含了会经常发生变化的数据。而且还有一个集合,该集合存放的是观察者的引用。
四:具体观察者:具体观察者是实现了观察者接口的一个类。具体观察者包含有可以存放具体主题引用的主题接口变量,以便具体观察者让具体主题将自己的引用添加到具体主题的集合中,让自己成为它的观察者,或者让这个具体主题将自己从具体主题的集合中删除,使自己不在时它的观察者。
观察者模式定义了对象间的一对多依赖关系,让一个或多个观察者对象观察一个主题对象。当主题对象的状态发生变化时,系统能通知所有的依赖于此对象的观察者对象,从而使得观察者对象能够自动更新。
在观察者模式中,被观察的对象常常也被称为目标或主题(Subject),依赖的对象被称为观察者(Observer)。
Observer,观察者接口:
观察者:观察者也是一个接口,该接口规定了具体观察者用来更新数据的方法
- public interface Observer {
- void update(Observable o, Object arg);
- }
Observable,目标或主题:
主题:主题是一个接口,该接口规定了具体主题需要实现的方法,比如添加、删除观察者以及通知观察者更新数据的方法
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
- import java.util.Iterator;
- public abstract class Observable {
- // 用一个List来保存该对象上所有绑定的事件监听器
- List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();
- // 定义一个方法,用于从该主题上注册观察者
- public void registObserver(Observer o) {
- observers.add(o);
- }
- // 定义一个方法,用于从该主题中删除观察者
- public void removeObserver(Observer o) {
- observers.add(o);
- }
- // 通知该主题上注册的所有观察者
- public void notifyObservers(Object value) {
- // 遍历注册到该被观察者上的所有观察者
- for (Iterator it = observers.iterator(); it.hasNext();) {
- Observer o = (Observer) it.next();
- // 显式每个观察者的update方法
- o.update(this, value);
- }
- }
- }
Product被观察类:
具体主题:具体主题是一个实现主题接口的类,该类包含了会经常发生变化的数据。而且还有一个集合,该集合存放的是观察者的引用。
- public class Product extends Observable {
- // 定义两个属性
- private String name;
- private double price;
- // 无参数的构造器
- public Product() {
- }
- public Product(String name, double price) {
- this.name = name;
- this.price = price;
- }
- public String getName() {
- return name;
- }
- // 当程序调用name的setter方法来修改Product的name属性时
- // 程序自然触发该对象上注册的所有观察者
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- notifyObservers(name);
- }
- public double getPrice() {
- return price;
- }
- // 当程序调用price的setter方法来修改Product的price属性时
- // 程序自然触发该对象上注册的所有观察者
- public void setPrice(double price) {
- this.price = price;
- notifyObservers(price);
- }
- }
具体观察者:具体观察者是实现了观察者接口的一个类。具体观察者包含有可以存放具体主题引用的主题接口变量,以便具体观察者让具体主题将自己的引用添加到具体主题的集合中,让自己成为它的观察者,或者让这个具体主题将自己从具体主题的集合中删除,使自己不在时它的观察者。
NameObserver名称观察者:
- import javax.swing.JFrame;
- import javax.swing.JLabel;
- public class NameObserver implements Observer {
- // 实现观察者必须实现的update方法
- public void update(Observable o, Object arg) {
- if (arg instanceof String) {
- // 产品名称改变值在name中
- String name = (String) arg;
- // 启动一个JFrame窗口来显示被观察对象的状态改变
- JFrame f = new JFrame("观察者");
- JLabel l = new JLabel("名称改变为:" + name);
- f.add(l);
- f.pack();
- f.setVisible(true);
- System.out.println("名称观察者:" + o + "物品名称已经改变为: " + name);
- }
- }
- }
PriceObserver价格观察者:
- public class PriceObserver implements Observer {
- // 实现观察者必须实现的update方法
- public void update(Observable o, Object arg) {
- if (arg instanceof Double) {
- System.out.println("价格观察者:" + o + "物品价格已经改变为: " + arg);
- }
- }
- }
测试:
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- // 创建一个被观察者对象
- Product p = new Product("电视机", 176);
- // 创建两个观察者对象
- NameObserver no = new NameObserver();
- PriceObserver po = new PriceObserver();
- // 向被观察对象上注册两个观察者对象
- p.registObserver(no);
- p.registObserver(po);
- // 程序调用setter方法来改变Product的name和price属性
- p.setName("书桌");
- p.setPrice(345f);
- }
- }
其中Java工具类提供了被观察者抽象基类:java.util.Observable。观察者接口:java.util.Observer。
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