设计模式笔记（一）

Java设计模式是一套在Java程序设计中经过反复使用、多数人知晓的、代码设计经验的总结。它提供了一种框架和结构，旨在帮助开发者更好地理解和设计复杂的系统。设计模式不仅仅是一种语法规则，更是一种思想和方法论，能够帮助开发者更好地分析、设计和实现软件系统，确保代码的重用性、可维护性和可扩展性。这些模式通常被分为创建型模式、结构型模式和行为型模式，每种模式都针对特定的设计问题提供了标准的解决方案。

设计模式共有23种，也可称为GOF23

下面我分次来介绍几种常见的设计模式：

单例模式（重点，常用）

饿汉式： （一上来就把对象加载啦，可能会浪费内存空间）

大致包括：私有的构造器；static final 且私有的new对象； public的访问器返回对象；

（new对象时的static是因为静态方法里只能调用静态属性，final修饰类属性是防止二次改变指向）

懒汉式： （用的时候才加载对象）

（懒汉式有很多：多线程不安全的懒汉式，多线程安全的懒汉式（性能不够高），双重检测锁的懒汉式（多线程安全+高性能））

双重检测锁懒汉式：

私有构造器； volatile锁防止指令重排序保证原子性操作；双重检验锁，保证高性能

多线程、高并发场景下更加安全

详细解析：

java 复制代码

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton;  //私有属性无法直接读到，
    //这个volatile防止指令重排序，第一个线程创建成功但是未完全转为非空，第六个以后的线程会进入第一个if语句，会很麻烦
    private Singleton (){}  //构造方法私有  是防止new新对象
    
    //每个线程通过这个公有方法来获取对象，相当于一个访问器
    public static Singleton getSingleton() { 
     //这里必须是静态方法，防止能new出来对象（与单例模式相矛盾）
     //静态方法中操作变量也必须是静态的（故上面的唯一变量对象是静态的），否则不能在这个静态方法中调用它
     //（因为静态方法里面无法操作全局的非静态变量）
    if (singleton == null) { //第一次假设5个线程通过了这条if语句，当这5个执行完之后，6、7、8个再进来时会被这个if语句拦截，直接return最初创建的新对象
     //多线程调用的情况下，如果是空的话，先锁起来，只允许一个线程创建对象，否则多线程同时拷贝调用这个方法，就创建了多个对象
        synchronized (Singleton.class) {  //多线程竞争这个锁，进来的只有一个，其余竞争失败线程进入阻塞队列
            if (singleton == null) { //第一个线程创建完对象后，singleton 不为空，第一个阻塞队列中的线程（假设2、3、4、5线程）再进来时被这条if语句拦截，故不能再次创建，此时可以直接return一个对象（第一个线程创建的）
                singleton = new Singleton();  
            }   // 进来的第一个线程成功创建了对象，然后执行完毕释放锁；原阻塞队列的其他线程再来竞争第一个锁
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}

工厂模式

**作用：**创建者和调用者分离

核心本质:

实例化对象不使用new，用工厂方法代替
将选择实现类，创建对象的统一管理和控制。从而将调用者跟我们的实现类解耦。

常见工厂模式：

简单工厂模式：

使用一个单独的工厂类来创建不同的对象，根据传入的参数判断创建哪种类型的对象。

工厂方法模式：每个人都有自己的工厂（工厂类变多）

定义了一个创建对象的（工厂）接口，但由子类决定实例化哪个类（需要哪个就实例化哪个实现类）。

代理模式：（SpringAOP的底层原理）

静态代理模式：（写死一个代理类Proxy）

最终还是要new一个固定的代理类，直接面向代理类来操作

动态代理模式（基于接口：jdk动态代理；基于类：cglib动态代理）：

可以动态生成代理类，不把代理类写死，只写一个代理角色（动态生成代理类）

大致过程：

首先有原接口userService和原接口实现类userServiceImpl；

然后有一个类（实现InvocationHandler接口）可以自动生成代理类。在这个类里面：

1、加上被代理的接口，并实现set方法

2、新建一个方法体 return一个 Proxy.newProxyInstance(三个参数);

三个参数分别为：类加载，代理的哪个接口，this（InvocationHandler的实现类）

这个方法体的作用：得到代理类

3、实现InvocationHandler接口的invoke方法，处理代理的实例，并返回结果（这里是反射的知识）三个参数：调用方法的对象实例，要调用的方法的名称，实际传递给方法的参数值

再来一个类：

new一个真实的最原来的类，例：userServiceImpl

new一个代理角色（上一步创建的那个类）假设名字为pih

pih.set方法（要代理的对象，传入的是接口）

pih.getProxy()；动态生成代理类，用proxy来接收

proxy.query()；用代理类来调用原来类（userServiceImpl）的方法