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
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
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
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
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
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
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
- 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
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