黑马-设计模式-笔记(未完)

一、基础

UML类图

可见性:

    • public
    • private
  • #protected
    表示方式:
  • 属性:可见性 名称:类型[=默认值]
  • 方法:可见性 名称(参数)[:返回类型]
    关系:
  • 关联关系:实线,引用关系,类属性里有另一个类
  • 聚合关系:空心菱形,表示整体和部分,类属性是另一个类的集合
  • 组合关系:实心菱形,强烈聚合关系,类属性是另一个类,控制它的存在
  • 依赖关系:虚线,类方法参数里有另一个类,(耦合度最低)
  • 继承关系:空心实线三角,泛化关系,表示一般与特殊,(耦合度最高)
  • 实现关系:空心虚线三角,接口和实现类关系
软件设计原则

单一职责原则:一个类只负责一个职责
里氏代换原则:子类可以直接替换父类,可以扩展父类的方法,但不能改变父类原有功能
开闭原则:对扩展开放,对修改关闭,实现热插拔

依赖倒转原则:模块间要依赖抽象,不要依赖实现,客户和实现解耦
接口隔离原则:接口最小粒度设计,一个类对另一个类尽量少依赖不相关的方法,抽象接口细拆开进行实现

迪米特法则:两个模块无需直接通讯就无需直接调用,使用第三方转发降低耦合度

合成复用原则:尽量先使用关联关系实现,其次才是继承复用,父类对子类是透明的(白箱复用)

一、创建型模式

如何创建对象,将对象的创建和使用分离

1.单例模式
结构
  • 单例类:只能创建一个实例的类
  • 访问类:使用单例类
分类
  • 饿汉式:类加载就会导致该单例对象被创建
    静态变量方式
java 复制代码
public class Singleton {  
  
    // 1.私有构造方法  
    private Singleton() {}  
  
    // 2.在本类中创建该类对象  
    private static Singleton instance = new Singleton();  
  
    // 3.提供公共访问方式  
    public static Singleton getInstance() {  
        return instance;  
    }  
}

静态代码块方式

java 复制代码
public class Singleton {  
  
    // 1.私有构造方法  
    private Singleton() {}  
  
    // 2.声明Singleton类型变量  
    private static Singleton instance; // null  
  
    // 3.静态代码块赋值  
    static {  
        instance = new Singleton();  
    }  
  
    // 4.提供公共访问方式  
    public static Singleton getInstance() {  
        return instance;  
    }  
}

枚举方式

枚举类线程安全只会装载一次,唯一不会被破坏的单例模式

java 复制代码
public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
}
  • 懒汉式:首次使用对象时才被创建
    方式一:判断并加锁
java 复制代码
public class Singleton {  
  
    // 1.私有构造方法  
    private Singleton() {}  
  
    // 2.声明Singleton类型变量  
    private static Singleton instance;  
  
    // 3.提供公共访问方式  
    public static synchronized Singleton getInstance() {  
        // 判断instance是否为null  
        if (instance == null) {  
            instance = new Singleton();  
        }  
        return instance;  
    }  
}

方式二:双重检查锁 写操作才加锁优化性能

java 复制代码
public class Singleton {  
  
    // 私有构造方法  
    private Singleton() {}  
  
    // 声明对象 需要volatile保证有序性
    private static volatile Singleton instance;
  
    // 对外提供方法  
    public static Singleton getInstance() {  
        // 第一次判断  
        if (instance == null) {  
            synchronized (Singleton.class){  
                // 第二次判断  
                if (instance == null) {  
                    instance = new Singleton();  
                }  
            }  
        }  
  
        return instance;  
    }  
}

方式三:静态内部类

JVM加载时不会加载内部类,只有调用内部类时才会加载

java 复制代码
public class Singleton {  
  
    // 私有构造方法  
    private Singleton() {}  
  
    // 定义一个静态内部类  
    // JVM加载时不会加载内部类,只有调用内部类时才会加载  
    private static class SingletonHolder{  
        // 在内部类中声明并初始化外部类的对象  
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
  
    // 对外提供方法  
    public static Singleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}
问题
  • 破坏单例模式
    • 序列化、反序列化:通过ObjectOutStream和ObjectInputStream对对象进行反序列化生产新的对象
      • 解决方法:在单例类中增加readResolve()方法返回单例对象
    • 反射:通过反射获取无参构造函数并放权
      • 解决方法:在单例类无参构造方法中增加判断并返回单例对象
2.工厂模式
简单工厂模式/静态工厂模式

把对象创建和业务分开,有新产品只需要修改工厂类;但是产品和工厂还有耦合,新产品还需要改工厂违反开闭

组成
  • 具体工厂:提供了创建产品的规范,调用者通过该方法创建产品
  • 抽象产品:定义产品规范
  • 具体产品:实现或继承抽象产品的子类
工厂方法模式

用户只需知道具体工厂名称;新增产品只需添加具体产品和具体工厂类,无需对原工厂修改;但是增加了系统复杂

组成
  • 抽象工厂:提供创建产品的接口,调用者通过它访问具体工厂来创建产品
  • 具体工厂:提供了创建产品的规范,调用者通过该方法创建产品
  • 抽象产品:定义产品规范
  • 具体产品:实现或继承抽象产品的子类
抽象工厂模式

可以保证用户使用同一个产品族的产品;但是产品族加一个产品,所有工厂类都需要修改

组成
  • 抽象工厂:提供创建产品的接口,包含多个创建产品的方法,创建多个不同等级的产品
  • 具体工厂:提供了创建产品的规范,调用者通过该方法创建产品
  • 抽象产品:定义产品规范
  • 具体产品:实现或继承抽象产品的子类
3.原型模式

用一个已创建的实例为原型创建新对象,适用于对象创建复杂,对性能安全有要求

浅克隆:非基本类型指向原有内存地址

深克隆:完全一致并独立的拷贝,可以使用序列化或者递归浅克隆或其他方式实现

组成
  • 抽象原型类:规定了具体原型对象必须实现的clone方法,通常是Cloneable接口
  • 具体原型类:实现抽象原型类的clone方法
  • 访问类:使用具体原型类的clone方法来复制新对象
4.建造者模式

将复杂对象的构建和表示分离,使同样的构建可以创建不同的表示

适用于构建复杂且各个部分独立,构建流程相对一致的

可以通过内部建造类实现链式编程

组成
  • 抽象建造者类:接口规定都有哪些部分要创建
  • 具体建造者类:实现抽象建造者,提供具体构建各个部分的方法,完成后提供产品实例
  • 产品类:要创建的复杂对象
  • 指挥者类:调用具体建造者创建各个部分,只负责按顺序或完整创建

二、结构型模式

如何将类或对象按布局组成更大的结构

1.代理模式

访问对象不直接引用目标对象;有静态代理(编译时生成)和动态代理(java运行时动态生成 JDK代理、CGLib代理)

组成
  • 抽象主题类:通过接口或抽象类声明真实主题和代理对象的业务方法
  • 真实主题类:实现具体业务,是代理对象代表的真实对象,是最终要引用的对象
  • 代理类:提供了与真实主题相同的接口,内部是对真实主题引用
静态代理

直接在代理类中增加真实主题类的成员变量,在方法中调用真实主题类的成员变量

JDK动态代理

java中提供动态代理类Proxy,里面有静态方法newProxyInstance获取代理对象

2.适配器模式
3.桥接模式
4.装饰者模式
5.外观模式
6.享元模式
7.组合模式

三、行为型模式

如何让类或对象协作完成任务

1.模板方法模式
2.策略模式
3.命令模式
4.职责链模式
5.状态模式
6.观察者模式
7.中介者模式
8.迭代器模式
9.访问者模式
10.备忘录模式
11.解释器模式
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