Java設計模式實例

Java設計模式實例,aclicktounlimitedpossibilitesYOURLOGO作者：目錄CONTENTS01單擊輸入目錄標題02單例模式03工廠模式04建造者模式05觀察者模式06適配器模式添加章節(jié)標題PART01單例模式PART02什么是單例模式單例模式是一種設計模式，用于確保一個類只有一個實例單例模式的主要目的是為了節(jié)省系統(tǒng)資源，避免重復創(chuàng)建對象單例模式的實現(xiàn)方式有多種，如餓漢式、懶漢式、雙重檢查鎖等單例模式在Java中的應用廣泛，如Spring框架中的Bean管理、數(shù)據(jù)庫連接管理等單例模式的實現(xiàn)方式雙重檢查鎖：在懶漢式的基礎上進行優(yōu)化，減少鎖競爭，提高性能靜態(tài)內部類：在懶漢式的基礎上進行優(yōu)化，避免線程安全問題，同時保證性能餓漢式：在類加載時創(chuàng)建單例對象，線程安全，但可能造成資源浪費懶漢式：在第一次使用單例對象時創(chuàng)建，線程安全，但可能導致性能下降單例模式的優(yōu)缺點a.違反了單一職責原則，將創(chuàng)建和獲取實例的邏輯耦合在一起b.線程安全問題，需要特殊處理c.測試困難，因為無法創(chuàng)建多個實例進行測試缺點：a.違反了單一職責原則，將創(chuàng)建和獲取實例的邏輯耦合在一起b.線程安全問題，需要特殊處理c.測試困難，因為無法創(chuàng)建多個實例進行測試a.保證只有一個實例，減少內存占用b.提供全局訪問點，方便調用c.避免重復創(chuàng)建對象，提高性能優(yōu)點：a.保證只有一個實例，減少內存占用b.提供全局訪問點，方便調用c.避免重復創(chuàng)建對象，提高性能單例模式的應用場景需要全局訪問的對象，如日志記錄器、配置管理器等需要頻繁創(chuàng)建和銷毀的對象，如數(shù)據(jù)庫連接、線程池等需要控制實例數(shù)量的對象，如線程池、連接池等需要在多個線程之間共享資源的對象，如緩存、計數(shù)器等工廠模式PART03什么是工廠模式工廠模式是一種創(chuàng)建型設計模式，用于創(chuàng)建對象工廠模式將創(chuàng)建對象的過程封裝在一個工廠類中，客戶端只需要調用工廠類的方法即可創(chuàng)建對象工廠模式可以降低耦合度，使得代碼更加靈活和可維護工廠模式可以分為簡單工廠模式、工廠方法模式和抽象工廠模式工廠模式的實現(xiàn)方式簡單工廠模式：通過一個工廠類來創(chuàng)建所有實例，客戶端只需要知道工廠類即可工廠方法模式：每個產品都有一個對應的工廠類，客戶端需要知道具體的工廠類才能創(chuàng)建實例抽象工廠模式：提供一個創(chuàng)建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無需指定它們的具體類生成器模式：將一個復雜對象的構建與其表示分離，使得同樣的構建過程可以創(chuàng)建不同的表示工廠模式的優(yōu)缺點優(yōu)點：a.降低耦合度：工廠模式將創(chuàng)建對象的過程封裝在工廠類中，客戶端只需要知道工廠類即可，無需關心具體實現(xiàn)。b.提高可擴展性：當需要添加新的產品時，只需要添加新的工廠類和產品類，無需修改原有代碼。c.便于維護：工廠模式將創(chuàng)建對象的過程封裝在工廠類中，便于集中管理和維護。a.降低耦合度：工廠模式將創(chuàng)建對象的過程封裝在工廠類中，客戶端只需要知道工廠類即可，無需關心具體實現(xiàn)。b.提高可擴展性：當需要添加新的產品時，只需要添加新的工廠類和產品類，無需修改原有代碼。c.便于維護：工廠模式將創(chuàng)建對象的過程封裝在工廠類中，便于集中管理和維護。缺點：a.增加系統(tǒng)復雜度：工廠模式引入了新的類，可能導致系統(tǒng)復雜度增加。b.違反開閉原則：當需要添加新的產品時，可能需要修改原有工廠類，違反了開閉原則。a.增加系統(tǒng)復雜度：工廠模式引入了新的類，可能導致系統(tǒng)復雜度增加。b.違反開閉原則：當需要添加新的產品時，可能需要修改原有工廠類，違反了開閉原則。工廠模式的應用場景當一個類需要創(chuàng)建多個對象時，可以使用工廠模式來簡化對象的創(chuàng)建過程。當一個類的創(chuàng)建過程比較復雜，需要多個步驟時，可以使用工廠模式來封裝創(chuàng)建過程。當一個類的創(chuàng)建過程需要依賴其他類或組件時，可以使用工廠模式來解耦創(chuàng)建過程。當一個類的創(chuàng)建過程需要根據(jù)不同的配置或環(huán)境來生成不同類型或風格的對象時，可以使用工廠模式來靈活地控制對象的創(chuàng)建。建造者模式PART04什么是建造者模式通過將構建過程分解為多個步驟，使得構建過程更加清晰和可維護建造者模式是一種創(chuàng)建型設計模式主要目的是為了將復雜對象的構建過程與它的表示分離建造者模式適用于創(chuàng)建復雜對象，特別是當這些對象的構建過程需要多個步驟時建造者模式的實現(xiàn)方式創(chuàng)建一個Builder接口，定義建造者的方法創(chuàng)建一個ConcreteBuilder類，實現(xiàn)Builder接口，并添加具體實現(xiàn)創(chuàng)建一個Director類，負責調用ConcreteBuilder的方法，完成對象的構建創(chuàng)建一個Product類，表示要構建的對象在客戶端，創(chuàng)建Director對象，并傳入ConcreteBuilder對象，然后調用Director的方法，完成對象的構建建造者模式的優(yōu)缺點a.封裝性好，易于維護和擴展b.可以靈活地控制對象的創(chuàng)建過程c.易于實現(xiàn)復雜對象的創(chuàng)建優(yōu)點：a.封裝性好，易于維護和擴展b.可以靈活地控制對象的創(chuàng)建過程c.易于實現(xiàn)復雜對象的創(chuàng)建a.增加了類的數(shù)量，使得系統(tǒng)更加復雜b.建造者模式需要更多的類來實現(xiàn)，可能會增加系統(tǒng)的復雜性缺點：a.增加了類的數(shù)量，使得系統(tǒng)更加復雜b.建造者模式需要更多的類來實現(xiàn)，可能會增加系統(tǒng)的復雜性建造者模式的應用場景當需要創(chuàng)建復雜對象時，可以使用建造者模式來簡化對象的創(chuàng)建過程。當需要創(chuàng)建多個具有相同屬性但具體值不同的對象時，可以使用建造者模式來提高代碼的復用性。當需要創(chuàng)建具有復雜內部結構的對象時，可以使用建造者模式來降低對象的復雜度。當需要創(chuàng)建具有不同類型部件的對象時，可以使用建造者模式來提高代碼的靈活性。觀察者模式PART05什么是觀察者模式觀察者模式是一種設計模式，用于解決對象之間的依賴關系。觀察者模式允許觀察者監(jiān)聽被觀察者的狀態(tài)變化，并在狀態(tài)變化時執(zhí)行相應的操作。觀察者模式可以降低對象之間的耦合度，提高代碼的可維護性和可擴展性。觀察者模式包含兩個主要角色：觀察者和被觀察者。觀察者模式的實現(xiàn)方式客戶端：創(chuàng)建具體被觀察者和具體觀察者對象，并調用addObserver()方法將觀察者添加到被觀察者的觀察者列表中，然后調用notifyObservers()方法通知所有觀察者更新狀態(tài)。被觀察者接口：定義被觀察者需要實現(xiàn)的方法，如addObserver()、removeObserver()、notifyObservers()具體被觀察者：實現(xiàn)被觀察者接口，并重寫addObserver()、removeObserver()、notifyObservers()方法，以實現(xiàn)具體的被觀察者行為觀察者接口：定義觀察者需要實現(xiàn)的方法，如update()具體觀察者：實現(xiàn)觀察者接口，并重寫update()方法，以實現(xiàn)具體的觀察者行為觀察者模式的優(yōu)缺點優(yōu)點：a.降低耦合度：觀察者和被觀察者之間是松耦合的，彼此獨立，易于維護和擴展。b.支持廣播通信：觀察者模式可以實現(xiàn)一對多的通信，一個被觀察者可以同時通知多個觀察者。c.易于實現(xiàn)異步處理：觀察者模式可以實現(xiàn)異步處理，觀察者可以在接收到通知后自行處理，不影響被觀察者的執(zhí)行。a.降低耦合度：觀察者和被觀察者之間是松耦合的，彼此獨立，易于維護和擴展。b.支持廣播通信：觀察者模式可以實現(xiàn)一對多的通信，一個被觀察者可以同時通知多個觀察者。c.易于實現(xiàn)異步處理：觀察者模式可以實現(xiàn)異步處理，觀察者可以在接收到通知后自行處理，不影響被觀察者的執(zhí)行。缺點：a.性能問題：如果觀察者數(shù)量過多，可能會導致性能問題，因為每次被觀察者狀態(tài)改變時，都需要通知所有觀察者。b.內存泄漏：如果觀察者沒有正確實現(xiàn)，可能會導致內存泄漏，因為觀察者通常持有被觀察者的引用。c.難以跟蹤錯誤：由于觀察者和被觀察者之間的松耦合，如果出現(xiàn)錯誤，可能難以定位和跟蹤。a.性能問題：如果觀察者數(shù)量過多，可能會導致性能問題，因為每次被觀察者狀態(tài)改變時，都需要通知所有觀察者。b.內存泄漏：如果觀察者沒有正確實現(xiàn)，可能會導致內存泄漏，因為觀察者通常持有被觀察者的引用。c.難以跟蹤錯誤：由于觀察者和被觀察者之間的松耦合，如果出現(xiàn)錯誤，可能難以定位和跟蹤。觀察者模式的應用場景事件處理：如按鈕點擊、鼠標移動等任務調度：如定時任務、異步任務等消息推送：如郵件通知、短信通知等實時數(shù)據(jù)更新：如股票行情、天氣預報等適配器模式PART06什么是適配器模式適配器模式是一種設計模式，用于解決接口不兼容的問題。適配器模式通過創(chuàng)建一個適配器類，將源接口轉換為目標接口，使得原本不兼容的接口可以協(xié)同工作。適配器模式主要包括三個角色：源接口、目標接口和適配器類。適配器模式的優(yōu)點是可以在不修改原有代碼的情況下，實現(xiàn)接口的兼容，提高代碼的可重用性和可維護性。適配器模式的實現(xiàn)方式接口適配器：通過實現(xiàn)目標接口，實現(xiàn)適配器功能類適配器：通過繼承目標類，實現(xiàn)適配器功能對象適配器：通過組合目標類，實現(xiàn)適配器功能雙向適配器：同時實現(xiàn)源類和目標類的接口，實現(xiàn)雙向適配功能適配器模式的優(yōu)缺點缺點：a.增加了系統(tǒng)的復雜性b.可能導致類爆炸問題c.性能可能會受到影響a.增加了系統(tǒng)的復雜性b.可能導致類爆炸問題c.性能可能會受到影