java 设计模式详解（持续更新）

Ferao2024-03-29 9:53

单例模式

观察者模式

装饰者模式

适配器模式

工厂模式

代理模式

单例模式

简单点说，就是一个应用程序中，某个类的实例对象只有一个，你没办法去new，因为构造器是被private修饰的，一般通过getInstance()的方法来获取它们的实例。

  1. 延时加载

    java 复制代码 
    public class Singleton {  
   private static Singleton instance;  
   private Singleton (){}  
   public static synchronized Singleton getInstance() {  
   if (instance == null) {  
       instance = new Singleton();  
   }  
   return instance;  
   }  
}

  2. 立即加载

    java 复制代码 
    public class Singleton {  
   private static Singleton instance = new Singleton();  
   private Singleton (){}  
   public static Singleton getInstance() {  
   return instance;  
   }  
}

观察者模式

对象间一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

示例：假设有三个人，小美（女，22），小王和小李。小美是被观察者，小王和小李是观察者，被观察者发出一条信息，然后观察者们进行相应的处理

• 定义接口

java 复制代码 
public interface Person {
   //小王和小李通过这个接口可以接收到小美发过来的消息
   void getMessage(String s);
}

• 小王的实现类

java 复制代码 
@Data
public class LaoWang implements Person {

   @Override
   public void getMessage(String s) {
       System.out.println("小王接到了小美打过来的电话，电话内容是：" + s);
   }

}

• 小李的实现类

java 复制代码 
@Data
public class LaoLi implements Person {

   @Override
   public void getMessage(String s) {
       System.out.println("小李接到了小美打过来的电话，电话内容是：->" + s);
   }

}

• 小美的呼唤

java 复制代码 
@Data
public class XiaoMei {

   List<Person> list = new ArrayList<Person>();

    public void addPerson(Person person){
        list.add(person);
    }

    //遍历list，把自己的通知发送给所有暗恋自己的人
    public void notifyPerson() {
        for(Person person:list){
            person.getMessage("你们过来吧，谁先过来谁就能陪我一起玩儿游戏!");
        }
    }
}

• 场景测试

java 复制代码 
public class Test {
   public static void main(String[] args) {

       XiaoMei xiao_mei = new XiaoMei();
       LaoWang lao_wang = new LaoWang();
       LaoLi lao_li = new LaoLi();

       //小王和小李在小美那里都注册了一下
       xiao_mei.addPerson(lao_wang);
       xiao_mei.addPerson(lao_li);

       //小美向小王和小李发送通知
       xiao_mei.notifyPerson();
   }
}

装饰者模式

对已有的业务逻辑进一步的封装，使其增加额外的功能，用户在使用的时候，可以任意组装，达到自己想要的效果。

示例：三明治的组合（香肠+奶油+蔬菜+面包）

• 已有的业务类

java 复制代码 
@Data
public class Food {

   private String foodName;

   public Food(String foodName) {
       this.foodName = foodName;
   }

   public String make() {
       return foodName;
   };
}

• 面包类

java 复制代码 
//面包类
public class Bread extends Food {

   private Food basicFood;

   public Bread(Food basicFood) {
       this.basicFood= basicFood;
   }

   public String make() {
       return basicFood.make()+"+面包";
   }
}

• 奶油类

java 复制代码 
//奶油类
public class Cream extends Food {

   private Food basicFood;

   public Cream(Food basicFood) {
       this.basicFood = basicFood;
   }

   public String make() {
       return basicFood.make()+"+奶油";
   }
}

• 蔬菜类

java 复制代码 
//蔬菜类
public class Vegetable extends Food {

   private Food basicFood;

   public Vegetable(Food basicFood) {
       this.basicFood = basicFood;
   }

   public String make() {
       return basicFood.make()+"+蔬菜";
   }

}

• 测试组合

java 复制代码 
public class Test {
   public static void main(String[] args) {
       Food food = new Bread(new Vegetable(new Cream(new Food("香肠"))));
       System.out.println(food.make());
   }
}

适配器模式

通过适配器将两种不同的事物联系起来。

示例：手机充电器需要的电压是20V，正常的电压是220V，增加一个变压器即可

java 复制代码 
public class Test {
   public static void main(String[] args) {
       Phone phone = new Phone();
       VoltageAdapter adapter = new VoltageAdapter();
       phone.setAdapter(adapter);
       phone.charge();
   }
}

// 手机类
class Phone {

   public static final int V = 220;// 正常电压220v，是一个常量

   private VoltageAdapter adapter;

   // 充电
   public void charge() {
       adapter.changeVoltage();
   }

   public void setAdapter(VoltageAdapter adapter) {
       this.adapter = adapter;
   }
}

// 变压器
class VoltageAdapter {
   // 改变电压的功能
   public void changeVoltage() {
       System.out.println("正在充电...");
       System.out.println("原始电压：" + Phone.V + "V");
       System.out.println("经过变压器转换之后的电压:" + (Phone.V - 200) + "V");
   }
}

工厂模式

包含：简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式

  1. 简答工厂模式

    一个抽象接口，多个实现抽象接口的类，一个工厂类（用来实例化抽象的接口）

    java 复制代码 
    // 抽象产品类
abstract class Car {
   public void run();

   public void stop();
}

// 具体实现类
class Benz implements Car {
   public void run() {
       System.out.println("Benz开始启动了。。。。。");
   }

   public void stop() {
       System.out.println("Benz停车了。。。。。");
   }
}

class Ford implements Car {
   public void run() {
       System.out.println("Ford开始启动了。。。");
   }

   public void stop() {
       System.out.println("Ford停车了。。。。");
   }
}

// 工厂类
class Factory {
   public static Car getCarInstance(String type) {
       Car c = null;
       if ("Benz".equals(type)) {
           c = new Benz();
       }
       if ("Ford".equals(type)) {
           c = new Ford();
       }
       return c;
   }
}

public class Test {

   public static void main(String[] args) {
       Car c = Factory.getCarInstance("Benz");
       if (c != null) {
           c.run();
           c.stop();
       } else {
           System.out.println("造不了这种汽车。。。");
       }

   }

}

  2. 工厂方法模式

    有四个角色，抽象工厂模式，具体工厂模式，抽象产品模式，具体产品模式。
    不再是由一个工厂类去实例化具体的产品，而是由抽象工厂的子类去实例化产品

    java 复制代码 
    // 抽象产品角色
public interface Moveable {
   void run();
}

// 具体产品角色
public class Plane implements Moveable {
   @Override
   public void run() {
       System.out.println("plane....");
   }
}

public class Broom implements Moveable {
   @Override
   public void run() {
       System.out.println("broom.....");
   }
}

// 抽象工厂
public abstract class VehicleFactory {
   abstract Moveable create();
}

// 具体工厂
public class PlaneFactory extends VehicleFactory {
   public Moveable create() {
       return new Plane();
   }
}

public class BroomFactory extends VehicleFactory {
   public Moveable create() {
       return new Broom();
   }
}

// 测试类
public class Test {
   public static void main(String[] args) {
       VehicleFactory factory = new BroomFactory();
       Moveable m = factory.create();
       m.run();
   }
}

  3. 抽象工厂模式

    与工厂方法模式不同的是，工厂方法模式中的工厂只生产单一的产品，而抽象工厂模式中的工厂生产多个产品

    java 复制代码 
    public abstract class AbstractFactory {
   public abstract Vehicle createVehicle();
   public abstract Weapon createWeapon();
   public abstract Food createFood();
}
//具体工厂类，其中Food,Vehicle，Weapon是抽象类，
public class DefaultFactory extends AbstractFactory{
   @Override
   public Food createFood() {
       return new Apple();
   }
   @Override
   public Vehicle createVehicle() {
       return new Car();
   }
   @Override
   public Weapon createWeapon() {
       return new AK47();
   }
}
//测试类
public class Test {
   public static void main(String[] args) {
       AbstractFactory f = new DefaultFactory();
       Vehicle v = f.createVehicle();
       v.run();
       Weapon w = f.createWeapon();
       w.shoot();
       Food a = f.createFood();
       a.printName();
   }
}

代理模式

将任务交由第三方处理即为代理模式。代理模式分静态代理和动态代理两种。

  1. 静态代理

    • 代理接口

    java 复制代码 
    //代理接口
public interface ProxyInterface {
//需要代理的是结婚这件事，如果还有其他事情需要代理，比如吃饭睡觉上厕所，也可以写
void marry();

}

    • 代理实现

    java 复制代码 
    public class WeddingCompany implements ProxyInterface {

	private ProxyInterface proxyInterface;
	
	public WeddingCompany(ProxyInterface proxyInterface) {
	 this.proxyInterface = proxyInterface;
	}
	
	@Override
	public void marry() {
	 System.out.println("我们是婚庆公司的");
	 System.out.println("我们在做结婚前的准备工作");
	 System.out.println("节目彩排...");
	 System.out.println("礼物购买...");
	 System.out.println("工作人员分工...");
	 System.out.println("可以开始结婚了");
	 proxyInterface.marry();
	 System.out.println("结婚完毕，我们需要做后续处理，你们可以回家了，其余的事情我们公司来做");
	}

}

    • 客户方

    java 复制代码 
    public class NormalHome implements ProxyInterface{
	@Override
	public void marry() {
	 System.out.println("我们结婚啦～");
	}
}

    • 场景测试

    java 复制代码 
    public class Test {
	public static void main(String[] args) {
	 ProxyInterface proxyInterface = new WeddingCompany(new NormalHome());
	 proxyInterface.marry();
	}
}
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