常用设计模式

mac2025-07-28  7

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,你没有办法去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。getInstance()的返回值是一个对象的引用,并不是一个新的实例,所以不要错误的理解成多个对象。单例模式实现起来也很容易,直接看demo吧

public class Singleton {    private static Singleton singleton;  private Singleton() {  }  public static Singleton getInstance() {   if (singleton == null) {    singleton = new Singleton();   }   return singleton;  } }

按照我的习惯,我恨不得写满注释,怕你们看不懂,但是这个代码实在太简单了,所以我没写任何注释,如果这几行代码你都看不明白的话,那你可以洗洗睡了,等你睡醒了再来看我的博客说不定能看懂。

上面的是最基本的写法,也叫懒汉写法(线程不安全)下面我再公布几种单例模式的写法:


懒汉式写法(线程安全)

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

 


饿汉式写法

public class Singleton {       private static Singleton instance = new Singleton();      private Singleton (){}      public static Singleton getInstance() {      return instance;      }  }

静态内部类

public class Singleton {     private static class SingletonHolder {     private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();     }     private Singleton (){}     public static final Singleton getInstance() {     return SingletonHolder.INSTANCE;     } }

枚举

public enum Singleton {     INSTANCE;     public void whateverMethod() {     } }

这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式,它不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象,可谓是很坚强的壁垒啊,不过,个人认为由于1.5中才加入enum特性,用这种方式写不免让人感觉生疏。


双重校验锁

public class Singleton {     private volatile static Singleton singleton;     private Singleton (){}     public static Singleton getSingleton() {     if (singleton == null) {         synchronized (Singleton.class) {         if (singleton == null) {             singleton = new Singleton();         }         }     }     return singleton;     } }

总结:我个人比较喜欢静态内部类写法和饿汉式写法,其实这两种写法能够应付绝大多数情况了。其他写法也可以选择,主要还是看业务需求吧。

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。

观察者模式UML图

看不懂图的人端着小板凳到这里来,给你举个栗子:假设有三个人,小美(女,28),老王和老李。小美很漂亮,很风骚,老王和老李是两个中年男屌丝,时刻关注着小美的一举一动。有一天,小美说了一句:我老公今天不在家,一个人好无聊啊~~~,这句话被老王和老李听到了,结果乐坏了,蹭蹭蹭,没一会儿,老王就冲到小美家门口了,于是进门了……………………..帕~啪啪啪啪啪~ 在这里,小美是被观察者,老王和老李是观察者,被观察者发出一条信息,然后观察者们进行相应的处理,看代码:

public interface Person {          void getMessage(String s); }

这个接口相当于老王和老李的电话号码,小美发送通知的时候就会拨打getMessage这个电话,拨打电话就是调用接口,看不懂没关系,先往下看

public class LaoWang implements Person {     private String name = "老王";     public LaoWang() {     }     @Override     public void getMessage(String s) {         System.out.println(name + "接到了小美打过来的电话,电话内容是:" + s);     } } public class LaoLi implements Person {     private String name = "老李";     public LaoLi() {     }     @Override     public void getMessage(String s) {         System.out.println(name + "接到了小美打过来的电话,电话内容是:->" + s);     } }

代码很简单,我们再看看小美的代码:

public class XiaoMei {     List<Person> list = new ArrayList<Person>();      public XiaoMei(){      }      public void addPerson(Person person){          list.add(person);      }            public void notifyPerson() {          for(Person person:list){              person.getMessage("今天家里就我一个人,你们过来吧,谁先过来谁就能得到我!");          }      } }

我们写一个测试类来看一下结果对不对

public class Test {     public static void main(String[] args) {         XiaoMei xiao_mei = new XiaoMei();         LaoWang lao_wang = new LaoWang();         LaoLi lao_li = new LaoLi();                  xiao_mei.addPerson(lao_wang);         xiao_mei.addPerson(lao_li);                  xiao_mei.notifyPerson();     } }

运行结果我截图了

 

运行结果

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,如Java中的IO流就使用了装饰者模式,用户在使用的时候,可以任意组装,达到自己想要的效果。举个栗子,我想吃三明治,首先我需要一根大大的香肠,我喜欢吃奶油,在香肠上面加一点奶油,再放一点蔬菜,最后再用两片面包夹一下,很丰盛的一顿午饭,营养又健康。(ps:不知道上海哪里有卖好吃的三明治的,求推荐~)那我们应该怎么来写代码呢?首先,我们需要写一个Food类,让其他所有食物都来继承这个类,看代码:

public class Food {     private String food_name;     public Food() {     }     public Food(String food_name) {         this.food_name = food_name;     }     public String make() {         return food_name;     }; }

代码很简单,我就不解释了,然后我们写几个子类继承它:

public class Bread extends Food {     private Food basic_food;     public Bread(Food basic_food) {         this.basic_food = basic_food;     }     public String make() {         return basic_food.make()+"+面包";     } } public class Cream extends Food {     private Food basic_food;     public Cream(Food basic_food) {         this.basic_food = basic_food;     }     public String make() {         return basic_food.make()+"+奶油";     } } public class Vegetable extends Food {     private Food basic_food;     public Vegetable(Food basic_food) {         this.basic_food = basic_food;     }     public String make() {         return basic_food.make()+"+蔬菜";     } }  

这几个类都是差不多的,构造方法传入一个Food类型的参数,然后在make方法中加入一些自己的逻辑,如果你还是看不懂为什么这么写,不急,你看看我的Test类是怎么写的,一看你就明白了

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());     } }

看到没有,一层一层封装,我们从里往外看:最里面我new了一个香肠,在香肠的外面我包裹了一层奶油,在奶油的外面我又加了一层蔬菜,最外面我放的是面包,是不是很形象,哈哈 这个设计模式简直跟现实生活中一摸一样,看懂了吗?我们看看运行结果

运行结果

一个三明治就做好了~~~

适配器模式

将两种完全不同的事物联系到一起,就像现实生活中的变压器。假设一个手机充电器需要的电压是20V,但是正常的电压是220V,这时候就需要一个变压器,将220V的电压转换成20V的电压,这样,变压器就将20V的电压和手机联系起来了。

public class Test {     public static void main(String[] args) {         Phone phone = new Phone();         VoltageAdapter adapter = new VoltageAdapter();         phone.setAdapter(adapter);         phone.charge();     } } class Phone {     public static final int V = 220;     private VoltageAdapter adapter;          public void charge() {         adapter.changeVoltage();     }     public void setAdapter(VoltageAdapter adapter) {         this.adapter = adapter;     } } class VoltageAdapter {          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

简单工厂模式:一个抽象的接口,多个抽象接口的实现类,一个工厂类,用来实例化抽象的接口

abstract class Car {     public void run();     public void stop(); } 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。。。。");     } } 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。。。");         }     } }

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

public interface Moveable {     void run(); } 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.....");     } } public abstract class VehicleFactory {     abstract Moveable create(); } public class PlaneFactory extends VehicleFactory {     public Moveable create() {         return new Plane();     } } public class BroomFactory extends VehicleFactory {     public Moveable create() {         return new Broom();     } } public class Test {     public static void main(String[] args) {         VehicleFactory factory = new BroomFactory();         Moveable m = factory.create();         m.run();     } }

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

/抽象工厂类 public abstract class AbstractFactory {     public abstract Vehicle createVehicle();     public abstract Weapon createWeapon();     public abstract Food createFood(); } 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();     } } 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(proxy)

有两种,静态代理和动态代理。先说静态代理,很多理论性的东西我不讲,我就算讲了,你们也看不懂。什么真实角色,抽象角色,代理角色,委托角色。。。乱七八糟的,我是看不懂。之前学代理模式的时候,去网上翻一下,资料一大堆,打开链接一看,基本上都是给你分析有什么什么角色,理论一大堆,看起来很费劲,不信的话你们可以去看看,我是看不懂他们在说什么。咱不来虚的,直接用生活中的例子说话。(注意:我这里并不是否定理论知识,我只是觉得有时候理论知识晦涩难懂,喜欢挑刺的人一边去,你是来学习知识的,不是来挑刺的)

到了一定的年龄,我们就要结婚,结婚是一件很麻烦的事情,(包括那些被父母催婚的)。有钱的家庭可能会找司仪来主持婚礼,显得热闹,洋气~好了,现在婚庆公司的生意来了,我们只需要给钱,婚庆公司就会帮我们安排一整套结婚的流程。整个流程大概是这样的:家里人催婚->男女双方家庭商定结婚的黄道即日->找一家靠谱的婚庆公司->在约定的时间举行结婚仪式->结婚完毕

婚庆公司打算怎么安排婚礼的节目,在婚礼完毕以后婚庆公司会做什么,我们一概不知。。。别担心,不是黑中介,我们只要把钱给人家,人家会把事情给我们做好。所以,这里的婚庆公司相当于代理角色,现在明白什么是代理角色了吧。 代码实现请看:

public interface ProxyInterface {    void marry(); }

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文明社会,代理吃饭,代理拉屎什么的我就不写了,有伤社会风化~~~能明白就好

好了,我们看看婚庆公司的代码:

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");  } }

看到没有,婚庆公司需要做的事情很多,我们再看看结婚家庭的代码:

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

这个已经很明显了,结婚家庭只需要结婚,而婚庆公司要包揽一切,前前后后的事情都是婚庆公司来做,听说现在婚庆公司很赚钱的,这就是原因,干的活多,能不赚钱吗?

来看看测试类代码:

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

运行结果如下:

在我们预料中,结果正确,这就是静态代理,动态代理我就不想说了,跟java反射有关。

链接 | www.jianshu.com/p/93bc5aa1f887

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