精通设计模式Word格式.docx
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结构型模式主要有适配器模式adapter、桥接模式bridge、组合器模式component、装饰器模式decorator、门面模式、亨元模式flyweight和代理模式proxy。
2.3.
行为型
用于帮助系统间各对象的通信,以及如何控制复杂系统中流程。
行为型模式主要有命令模式command、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式state、策略模式、模板模式和访问者模式。
3.
常见设计模式介绍
3.1.
单例模式(singleton)
有些时候,允许自由创建某个类的实例没有意义,还可能造成系统性能下降。
如果一个类始终只能创建一个实例,则这个类被称为单例类,这种模式就被称为单例模式。
一般建议单例模式的方法命名为:
getInstance(),这个方法的返回类型肯定是单例类的类型了。
getInstance方法可以有参数,这些参数可能是创建类实例所需要的参数,当然,大多数情况下是不需要的
publicclass
Singleton{
publicstaticvoid
main(String[]args)
{
//创建Singleton对象不能通过构造器,只能通过getInstance方法
Singletons1=Singleton.getInstance();
Singletons2=Singleton.getInstance();
//将输出true
System.out.println(s1==s2);
}
//使用一个变量来缓存曾经创建的实例
privatestatic
Singleton
instance;
//将构造器使用private修饰,隐藏该构造器
private
Singleton(){
System.out.println("
Singleton被构造!
"
);
//提供一个静态方法,用于返回Singleton实例
//该方法可以加入自定义的控制,保证只产生一个Singleton对象
publicstatic
SingletongetInstance()
//如果instance为null,表明还不曾创建Singleton对象
//如果instance不为null,则表明已经创建了Singleton对象,将不会执行该方法
if
(instance
==
null)
//创建一个Singleton对象,并将其缓存起来
instance
=
new
Singleton();
returninstance;
单例模式主要有如下两个优势:
1)
减少创建Java实例所带来的系统开销
2)
便于系统跟踪单个Java实例的生命周期、实例状态等。
3.2.
简单工厂(StaticFactoryMethod)
简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。
简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式,可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。
A实例调用B实例的方法,称为A依赖于B。
如果使用new关键字来创建一个B实例(硬编码耦合),然后调用B实例的方法。
一旦系统需要重构:
需要使用C类来代替B类时,程序不得不改写A类代码。
而用工厂模式则不需要关心B对象的实现、创建过程。
Output,接口
publicinterface
Output
//接口里定义的属性只能是常量
intMAX_CACHE_LINE
=50;
//接口里定义的只能是public的抽象实例方法
void
out();
getData(Stringmsg);
Printer,Output的一个实现
//让Printer类实现Output
Printer
implements
String[]
printData
String[MAX_CACHE_LINE];
//用以记录当前需打印的作业数
privateintdataNum
=0;
publicvoid
out()
//只要还有作业,继续打印
while(dataNum
>
0)
System.out.println("
打印机打印:
+
printData[0]);
//把作业队列整体前移一位,并将剩下的作业数减1
System.arraycopy(printData
1,
printData,0,--dataNum);
getData(Stringmsg)
(dataNum
MAX_CACHE_LINE)
输出队列已满,添加失败"
else
//把打印数据添加到队列里,已保存数据的数量加1。
printData[dataNum++]=msg;
BetterPrinter,Output的一个实现
BetterPrinter
String[MAX_CACHE_LINE
*2];
高速打印机正在打印:
MAX_CACHE_LINE
*2)
OutputFactory,简单工厂类
public
OutputgetPrinterOutput(Stringtype){
(type.equalsIgnoreCase("
better"
)){
returnnew
BetterPrinter();
}
else
Printer();
Computer
Output
out;
Computer(Outputout)
this.out
=out;
//定义一个模拟获取字符串输入的方法
keyIn(Stringmsg)
out.getData(msg);
//定义一个模拟打印的方法
print()
out.out();
//创建OutputFactory
OutputFactoryof=
OutputFactory();
//将Output对象传入,创建Computer对象
Computerc=
Computer(of.getPrinterOutput("
normal"
));
c.keyIn("
建筑永恒之道"
建筑模式语言"
c.print();
c=
使用简单工厂模式的优势:
让对象的调用者和对象创建过程分离,当对象调用者需要对象时,直接向工厂请求即可。
从而避免了对象的调用者与对象的实现类以硬编码方式耦合,以提高系统的可维护性、可扩展性。
工厂模式也有一个小小的缺陷:
当产品修改时,工厂类也要做相应的修改。
3.3.
工厂方法(FactoryMethod)和抽象工厂(AbstractFactory)
如果我们不想在工厂类中进行逻辑判断,程序可以为不同产品类提供不同的工厂,不同的工厂类和产不同的产品。
当使用工厂方法设计模式时,对象调用者需要与具体的工厂类耦合,如:
//工厂类的定义1
BetterPrinterFactory
OutputFactory
OutputgetOutput()
//该工厂只负责产生BetterPrinter对象
//工厂类的定义2
PrinterFactory
//该工厂只负责产生Printer对象
//工厂类的调用
//OutputFactoryof=newBetterPrinterFactory();
PrinterFactory();
Computer
Computer(of.getOutput());
使用简单工厂类,需要在工厂类里做逻辑判断。
而工厂类虽然不用在工厂类做判断。
但是带来了另一种耦合:
客户端代码与不同的工厂类耦合。
为了解决客户端代码与不同工厂类耦合的问题。
在工厂类的基础上再增加一个工厂类,该工厂类不制造具体的被调用对象,而是制造不同工厂对象。
如:
//抽象工厂类的定义,在工厂类的基础上再建一个工厂类
OutputFactoryFactory
//仅定义一个方法用于返回输出设备。
OutputFactorygetOutputFactory(
Stringtype)
))
BetterPrinterFactory();
//抽象工厂类的调用
OutputFactoryof=OutputFactoryFactory.getOutputFactory("
3.4.
代理模式(Proxy)
代理模式是一种应用非常广泛的设计模式,当客户端代码需要调用某个对象时,客户端实际上不关心是否准确得到该对象,它只要一个能提供该功能的对象即可,此时我们就可返回该对象的代理(Proxy)。
代理就是一个Java对象代表另一个Java对象来采取行动。
ImageProxy
Image
//组合一个image实例,作为被代理的对象
Image
image;
//使用抽象实体来初始化代理对象
ImageProxy(Imageimage)
this.image
=image;
/**
*
重写Image接口的show()方法
该方法用于控制对被代理对象的访问,
并根据需要负责创建和删除被代理对象
*/
show()
//只有当真正需要调用image的show方法时才创建被代理对象
(image
image
BigImage();
image.show();
调用时,先不创建:
Imageimage=newImageProxy(null);
hibernate默认启用延迟加载,当系统加载A实体时,A实体关联的B实体并未被加载出来,A实体所关联的B实体全部是代理对象——只有等到A实体真正需要访问B实体时,系统才会去数据库里抓取B实体所对应的记录。
借助于Java提供的Proxy和InvocationHandler,可以实现在运行时生成动态代理的功能,而动态代理对象就可以作为目标对象使用,而且增强了目标对象的功能。
Panther
//info方法声明
info();
//run方法声明
run();
GunPanther
GunPanther
//info方法实现,仅仅打印一个字符串
info()
我是一只猎豹!
//run方法实现,仅仅打印一个字符串
run()
我奔跑迅速"
MyProxyFactory,创建代理对象
MyProxyFactory
//为指定target生成动态代理对象
ObjectgetProxy(Objecttarget)
throws
Exception
//创建一个MyInvokationHandler对象
MyInvokationHandlerhandler=
MyInvokationHandler();
//为MyInvokationHandler设置target对象
handler.setTarget(target);
//创建、并返回一个动态代理
return
Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader()
target.getClass().getInterfaces(),handler);
MyInvokationHandler,增强代理的功能
MyInvokationHandler
InvocationHandler
//需要被代理的对象
Object
target;
setTarget(Objecttarget)
this.target
=target;
//执行动态代理对象的所有方法时,都会被替换成执行如下的invoke方法
Objectinvoke(Objectproxy,Methodmethod,Object[]args)
TxUtiltx=
TxUtil();
//执行TxUtil对象中的beginTx。
tx.beginTx();
//以target作为主调来执行method方法
Objectresult=method.invoke(target
args);
//执行TxUtil对象中的endTx。
tx.endTx();
result;
TxUtil
//第一个拦截器方法:
模拟事务开始
beginTx()
=====模拟开始事务====="
//第二个拦截器方法:
模拟事务结束
endTx()
=====模拟结束事务====="
测试
//创建一个原始的GunDog对象,作为target
Panthertarget=
GunPanther();
//以指定的target来创建动态代理
Pantherpanther=(Panther)MyProxyFactory.getProxy(target);
//调用代理对象的info()和run()方法
panther.info();
panther.run();
spring所创建的AOP代理就是这种动态代理。
但是SpringAOP更灵活。
3.5.
命令模式(Command)
某个方法需要完成某一个功能,完成这个功能的大部分步骤已经确定了,但可能有少量具体步骤无法确定,必须等到执行该方法时才可以确定。
(在某些编程语言如Ruby、Perl里,允许传入一个代码块作为参数。
但Jara暂时还不支持代码块作为参数)。
在Java中,传入该方法的是一个对象,该对象通常是某个接口的匿名实现类的实例,该接口通常被称为命令接口,这种设计方式也被称为命令模式。
Command
//接口里定义的process方法用于封装“处理行为”
process(int[]target);
ProcessArray
//定义一个each()方法,用于处理数组,
each(int[]target,Command
cmd)
cmd.process(target);
TestCommand
publicstaticv
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