Java常用设计模式

简介: Java常用设计模式

1 单例设计模式

什么是单例:永远只能够创建一个对象

单例设计模式书写方式总共是有两种:饿汉式、懒汉式

书写单例设计模式的语法规则:

  1. 类中的构造方法私有

    2.需要提供一个公共的获取对象的方法

饿汉式单例设计模式:(好比人很饿,需要提前备好饭,这里的饭就是对象)

final修饰的话不可变,永远都是内个对象.

懒汉式单例设计模式: (懒汉就是饿了才会想起来做饭,饭就相当于创建对象)

线程的抢占会跑入这个判断,会创建多个对象,成为多例

解决方案双重校验锁:

这种方式采用双锁机制,安全且在多线程情况下能保持高性能。

1.1 单利模式优势和场景

单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最常见的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。单利模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。该类还提供了一种访问它唯一对象的方式,其他类可以直接访问该方法获取该对象实例,而不需要实例化该类的对象。

单利模式特点:


1、单例类只能有一个实例。

2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。

3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。


单利模式优点:


1、在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例。

2、避免对资源的多重占用(比如写文件操作)


单利模式真实应用场景:


1、网站的计数器

2、应用程序的日志应用

3、数据库连接池设计

4、多线程的线程池设计

2 代理设计模式介绍

2.1 静态代理和装饰者设计模式的区别

2.1.1 相同点

1)都要实现与目标类相同的业务接口

2)在俩个类中都要声明目标对象

3)都可以在不修改目标类的前提下增强目标方法

2.2 不同点

1)目的不同,装饰者,简单说,就是为了增强目标对象

静态代理的使用目的是为了保护和隐藏目标对象

2)对于目标对象的获取方式不同

装饰者中目标对象的获取,通过代参构造器传入,静态代理类中,是在无参构造器中直接创建。

3 静态代理

静态代理的思想:将被代理类作为代理类的成员,通过代理类调用被代理类的函数,并添加新的控制。包装类与被包装类实现同一接口,使得使用时的代码一致。


应用:已经有一个日志记录器LoggerSubject,需要对writeLog()函数的前后进行某些操作(如初始化、异常处理等),使用Proxy类间接调用LoggerSubject.writeLog()实现新控制操作的添加。

interface Logger {
    void writeLog();
}
// 被代理类
class LoggerSubject implements Logger{
    @Override
    public void writeLog(){
        System.out.println("writeLog by LoggerSubject");
    }
}
// 代理类
class Proxy implements Logger{
    Logger logger;
    // 与装饰者模式的主要区别位置
    // 代理模式一般要求和原来的类行为一致,因此构造函数不传入对象
    Proxy(){
        this.logger = new LoggerSubject();
    }
    @Override
    public void writeLog(){
        System.out.println("logger write before");
        logger.writeLog();
        System.out.println("logger write after");
    }
}
public class StaticProxy {
    public static void main(String []argvs){
        Logger logger = new Proxy();
        logger.writeLog();
    }
}

4 动态代理技术

常用的动态代理技术

JDK 代理 : 基于接口的动态代理技术

cglib 代理:基于父类的动态代理技术

4.1 JDK 的动态代理

①目标类接口

1. public interface TargetInterface {
2. public void method();
3. }

②目标类

public class Target implements TargetInterface {
    @Override
    public void method() {
        System.out.println("Target running....");
    }
}

③动态代理代码

Target target = new Target(); //创建目标对象
//创建代理对象
TargetInterface proxy = (TargetInterface) Proxy.newProxyInstance(target.getClass()
.getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) 
            throws Throwable {
                System.out.println("前置增强代码...");
                Object invoke = method.invoke(target, args);
                System.out.println("后置增强代码...");
                return invoke;
            }
        }
);

④ 调用代理对象的方法测试

1. // 测试,当调用接口的任何方法时,代理对象的代码都无序修改
2. proxy.method();
  • 1
  • 2

4.2 cglib 的动态代理

①目标类

public class Target {
    public void method() {
        System.out.println("Target running....");
    }
}

②动态代理代码

Target target = new Target(); //创建目标对象
Enhancer enhancer = new Enhancer();   //创建增强器
enhancer.setSuperclass(Target.class); //设置父类
enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() { //设置回调
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("前置代码增强....");
        Object invoke = method.invoke(target, objects);
        System.out.println("后置代码增强....");
        return invoke;
    }
});
Target proxy = (Target) enhancer.create(); //创建代理对象

③调用代理对象的方法测试

1. //测试,当调用接口的任何方法时,代理对象的代码都无序修改
2. proxy.method();

5 工厂模式

基本原理:由一个工厂类根据传入的参数(一般是字符串参数),动态决定应该创建哪一个

产品子类(这些产品子类继承自同一个父类或接口)的实例,并以父类形式返回

优点:客户端不负责对象的创建,而是由专门的工厂类完成;客户端只负责对象的调用,实

现了创建和调用的分离,降低了客户端代码的难度;

缺点:如果增加和减少产品子类,需要修改简单工厂类,违背了开闭原则;如果产品子类过

多,会导致工厂类非常的庞大,违反了高内聚原则,不利于后期维护

示例代码:

public class SimpleFactory {
    public static Product createProduct(String pname){
        Product product=null; if("p1".equals(pname)){
            product = new Product(); }
        else if("p2".equals(pname)){
            product = new Product(); }
        else if("pn".equals(pname)){
            product = new Product(); }
        return product;
    }

6 适配器设计模式

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