java幾種常用設(shè)計模式

1、java幾種常用設(shè)計模式簡單示例模式概述設(shè)計模式可確保通過熟知和公認的解決方案解決常見問題。模式存在的事實基礎(chǔ)在于： 大多數(shù)問題，可能已經(jīng)有其他個人或 開發(fā)小組解決過了。因此，模式提供了一種在開發(fā)人員和組織之 間共享可使用解決方案的形式。 無論這些模式的出處是什么， 這 些模式都利用了大家所積累的知識和經(jīng)驗。這可確保更快地開發(fā)正確的代碼，并降低在設(shè)計或?qū)崿F(xiàn)中出現(xiàn)錯誤的可能性。此外， 設(shè)計模式在工程小組成員之間提供了通用的術(shù)語。參加過大型開發(fā)項目的人員都知道，使用一組共同的設(shè)計術(shù)語和準則對成功完 成項目來說是至關(guān)重要的。最重要的是，如果能正確地使用，設(shè) 計模式可以節(jié)省您大量的時間。要想在設(shè)計中正

2、確地運用一個設(shè)計模式，需要考慮以下條件：1. 弄清你的問題的本質(zhì)；2. 了解這個模式；3. 理解這個模式如何解決你的問題。1. 單例設(shè)計模式所謂單例設(shè)計模式簡單說就是無論程序如何運行，采用單例設(shè)計模式的類（Singleton類）永遠只會有一個實例化對象產(chǎn)生。Singleton 是一種創(chuàng)建型模式，指某個類采用 Singleton 模 式，則在這個類被創(chuàng)建后，只可能產(chǎn)生一個實例供外部訪問，并 且提供一個全局的訪問點特點：1、無論程序如何運行，該類( Singleton 類)永遠只會有 一個實例化對象產(chǎn)生2、在這個類被創(chuàng)建后，只可能產(chǎn)生一個實例供外部訪問， 并且提供一個全局的訪問點具體實現(xiàn)步驟如下：

3、(1) 將采用單例設(shè)計模式的類的構(gòu)造方法私有化(用 private 修飾)。(2) 在該類的內(nèi)部產(chǎn)生該類的實例化對象，并將其封裝成 private static類型。(3) 定義一個靜態(tài)方法獲取該類的實例。代碼示例：餓漢式：/* 單例模式之餓漢式： 線程安全，效率低* 特點：在類加載時就已經(jīng)創(chuàng)建好對象* authorDarrenHo*/ publicclass Singleton / 將構(gòu)造方法封裝為私有化 , 指明僅在類內(nèi)部使用 private Singleton () / 在內(nèi)部產(chǎn)生本類的實例化對象，將其封裝成 private static 類型Privatestaticfinal Sin

4、gleton instance = newSingleton();/ 通過靜態(tài)方法獲取 instance 對象 publicstatic Singleton getInstance() returninstance;懶漢式：/* 單利模式值懶漢式：線程不安全，要運用同步鎖* authorDarrenHo*/ publicclass SingletonLazy private SingletonLazy() privatestatic SingletonLazy instance;publicstatic SingletonLazy getInstance() if (instance = nu

5、ll) synchronized (SingletonLazy.class) if (instance = null)instance = new SingletonLazy();returninstance;2. 工廠設(shè)計模式程序在接口和子類之間加入了一個過渡端（工廠類），通過此過渡端可以動態(tài)取得實現(xiàn)了共同接口的子類實例化對象。一個對象相關(guān)的職責通常有三類：對象本身所具有的職責、創(chuàng)建對象的職責和使用對象的職責。對象本身的職責 : 就是對象自身所具有的一些數(shù)據(jù)和方法，可 通過一些公開的方法來實現(xiàn)它的職責。對象的創(chuàng)建職責和使用職責 （ 開發(fā)中要將兩者分開，不能耦合 在一個對象中，減少代碼的維護工

6、作 ） 工廠模式的優(yōu)點在所有的工廠模式中，我們都強調(diào)一點：兩個類A和B之間的關(guān)系應(yīng)該僅僅是A創(chuàng)建B或是A使用B,而不能兩種關(guān)系都有。在 Java 語言中，我們通常有以下幾種創(chuàng)建對象的方式：(1)使用new關(guān)鍵字直接創(chuàng)建對象；(2)通過反射機制創(chuàng)建對象；(3)通過 clone（） 方法創(chuàng)建對象；(4)通過工廠類創(chuàng)建對象。工廠模式優(yōu)點:1將對象的創(chuàng)建和使用分離，也使得系統(tǒng)更加符合“單一職責 原則”，也有利于開閉原則，即有利于對功能的復(fù)用和系統(tǒng) 的維護。2將對象的創(chuàng)建和使用分離還有一個好處：防止用來實例化一 個類的數(shù)據(jù)和代碼在多個類中到處都是，可以將有關(guān)創(chuàng)建的 代碼搬移到一個工廠類中。3. 可以引入

7、工廠類來封裝對象的創(chuàng)建邏輯和客戶代碼的實例 化/配置選項。缺點：工廠沒有可以提供實例的邏輯，必須修改源代碼int erfS£ /走丈一個動物的撈口public void ); / 說話方法class Cat iapleaerrts Animal ( / 定義子塑匸日tPublic void say() / 菠寫方法Sys tern.out.pri nt ln("OS 鳴 2 '*)；clafs Doe iapleaents Animal / 定子類Dugpublic gid ) ( / say()方法Syetem.out.print壬王！")；class

8、Factory i H 定義工廠類public static Animal etlnstnce(String' classNme) Animal a = null; / 定兄接口對象 if fCat " .equals (className) " 判斷是哪個子類的標記 a = neu匚at(); H通迴匸乳子糞實例化摻口ii CPoe" *equ.3L5 ( classNane) / 判斷是哪個子類的標記 a = new Dog(); J7通迢DciF議實例化撓口return 白；iublic c lass Fact oryDenio public 5ta

9、ti c void main (StrLngt arg?) Anin畝3 - null; /圭乂接口時象a = F act ory. get Instance (args >j / 通討 T 廠験艦買刮 f 1= null) < /判斷對象是否為空 a”矽(”"調(diào)用方法3代理設(shè)計模式指由一個代理類來操作被代理類，被代理類執(zhí)行具體的業(yè)務(wù) 操作，而代理類負責其他相關(guān)業(yè)務(wù)的處理。比如生活中的通 過代理訪問網(wǎng)絡(luò)，客戶通過網(wǎng)絡(luò)代理連接網(wǎng)絡(luò)（具體業(yè)務(wù)）， 由代理服務(wù)器完成用戶權(quán)限和訪問限制等與上網(wǎng)相關(guān)的其 他操作（相關(guān)業(yè)務(wù)）。靜態(tài)代理模式：靜態(tài)代理模式實現(xiàn)步驟：1）創(chuàng)建一個接口2）創(chuàng)

10、建一個委托類/被代理類，該類實現(xiàn)以上的接口3）創(chuàng)建一個代理類，該代理類也實現(xiàn)以上接口（重寫此方法）并且聲明一接口類型的引用變量， 然后在代理類的構(gòu)造器中初始化4）在應(yīng)用時：1. 先創(chuàng)建委托類2. 再創(chuàng)建代理類并將委托類的對象傳入代理類的構(gòu)造器中;3. 最后調(diào)用代理類實現(xiàn)了接口的方法interface Llct work £ / 定 Network 口 public void browsed J /定乂瀏覽的抽象方法eldss Heal iaplCBents NetMcrK ( / 重實的上網(wǎng)換作 public void browse() < / 蓿寫抽象方法上阿劃:覽信.卻&#

11、39;匚lass Prnxy i ap leaents Mctwcrk 丿/ 代理卜網(wǎng) private NetworK net workjpublic Proy(Network network) / 設(shè)養(yǎng)件理的真實操作 this, net work - ntworkj / 設(shè)置代理的子類public void check() < /f 身忻鯊證操作Syst em -oirt. println("檢直用戶是書合法？')；public vo id brows e() this, chckt); /調(diào)闈旦體的代i里業(yè)劈隸作 this, neiyiark. bro(M5e()；

12、 /調(diào)用專買的上網(wǎng)按作public class ProxyDema public static void mainrin args|) HrtworK net = null; / 定義接口對象net neu Proxy(neu Real(); /實例化牴理，同時背入代理的真實燥作 nd; .brawe；); X/調(diào)用優(yōu)理的上網(wǎng)揍作動態(tài)代理模式: 動態(tài)代理類特點:?動態(tài)代理類的源碼是在程序運行期間由JVM根據(jù)反射等機制動態(tài)的生成，所以不存在代理類的字節(jié)碼文件，無需程 序員手工編寫它的源代碼。即 動態(tài)生成代理類。?動態(tài)代理類和委托類的關(guān)系是在程序運行時確定。?動態(tài)代理可以讓系統(tǒng)能夠根據(jù)實際需要來動

13、態(tài)創(chuàng)建代理類， 讓同一個代理類能夠代理多個不同的委托類而且可以代理 不同的方法。動態(tài)代理類不僅簡化了編程工作，而且提高了軟件系統(tǒng)的可擴展性，因為Java反射機制可以生成任意類型的動態(tài)代理類。動態(tài)代理實現(xiàn)步驟：1. 通過實現(xiàn)InvocationHandler接口創(chuàng)建自己的調(diào)用處理器；2. 通過為 Proxy 類指定 ClassLoader對象和一組in terface 來創(chuàng)建動態(tài)代理類；3. 通過反射機制獲得動態(tài)代理類的構(gòu)造函數(shù)，其唯一參數(shù)類型 是調(diào)用處理器接口類型；-Proxy. newlnstance()4. 通過構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建動態(tài)代理類實例，構(gòu)造時調(diào)用處理器對象作 為參數(shù)被傳入。注意：Jav

14、a語言實現(xiàn)動態(tài)代理時需要用到位于 javaan g.reflect包中的一些類：Proxy 類和InvocationHandler接口提供了生成動態(tài)代理類的能力。Proxy類主要用來獲取動態(tài)代理對象，InvocationHandler接口用來約束調(diào)用者實現(xiàn)(1) Proxy 類Proxy類提供了用于創(chuàng)建動態(tài)代理類和實例對象的 方法，它是所創(chuàng)建的動態(tài)代理類的父類，它最常用的方法如下：1. public static Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader,Class<?>in terfaces):該方法用于返回一個Class類型

15、的代理類，在參數(shù)中需要提供類加載器并需要指 定代理的接口數(shù)組2. public staticObjectnewProxylnstance(ClassLoaderloader, Class<?> in terfaces,In vocati onHan dlerh):該方法用于返回一個動態(tài)創(chuàng)建的代理類的實例該方法返回實現(xiàn)了被代理類所實現(xiàn)的所有接口的Object對象，即動態(tài)代理，需要強制轉(zhuǎn)型特點：?參數(shù)loader表示代理類的類加載器>指定代理對象由哪一個類加載器負責加載?參數(shù)in terfaces表示代理類所要實現(xiàn)的接口列表，這些接口被代理類已實現(xiàn)-指明代理對象的類型-委托 類.

16、getl nterfaces() 獲取?參數(shù)h表示所指派的調(diào)用處理程序類代理類與處理類相關(guān)聯(lián)當一個代理實例中的業(yè)務(wù)方法被調(diào)用時將自動調(diào)用處理類中的invoke ()方法。han dler :調(diào)用處理器的對象，用于真正調(diào)用處理程序-當調(diào)用代理對象中的方法時，轉(zhuǎn)調(diào)處理器的對象的in voke ()方法(2) In vocati onHan dler接口In vocati on Ha ndler接口是代理處理程序類的實現(xiàn)接口，該接口作為代理實例的調(diào)用處理者的公共父類，每一個代理類的實例都可以提供一個相關(guān)的具體調(diào)用處理者(In vocati onHan dler 接口的子類)。在該接口中聲明了如下方法

17、：? publicObject in voke(Objectproxy, Method method,Object args)該方法用于處理對代理類實例的方法調(diào)用并返回相應(yīng)的結(jié)果，當一個代理實例中的業(yè)務(wù)方法被調(diào)用時將自動調(diào)用該方法。注意：動態(tài)代理類需要在運行時指定委托類所實現(xiàn)了所有接口，當在調(diào)用動態(tài)代理對象的業(yè)務(wù)方法時，調(diào)用請求會將請求自動轉(zhuǎn)發(fā)給 InvocationHandler對象的 invoke()方法，由 invoke()方法來實現(xiàn)對請求的統(tǒng)一處理。特點：? Object proxy表示動態(tài)代理類的實例? Method method表示代理類中正在調(diào)用的方法每次只能是一個方法的方法對象

18、? Object args表示調(diào)用方法的參數(shù)數(shù)組動態(tài)代理對象調(diào)用業(yè)務(wù)方法->調(diào)用請求-自動轉(zhuǎn)發(fā)-處理類對象的invoke()實際調(diào)用委托類中的方法提示：若處理類對象的invoke ()中，methodnvoke(obj,args) 的obj指定為代理類對象，則陷入死循環(huán)method.invoke(obj,arg)中：obj應(yīng)指定為委托類對象，是該方法對象所在的類對象實例；表示調(diào)用那個對象的方法注意：實現(xiàn)invoke()方法，實現(xiàn)對請求的統(tǒng)一處理，實際調(diào)用 在委托類中定義的方法4、觀察者設(shè)計模式Observer模式是一種常用的設(shè)計模式，尤其是在界面設(shè)計中 被廣泛應(yīng)用。觀察者模式定義了一種一

19、對多的依賴關(guān)系，讓多個觀察者對 象同時監(jiān)聽某一個主題對象。這個主題對象在狀態(tài)上發(fā)生變化時，會通知所有觀察者對象，讓它們能夠自動更新自己。體現(xiàn)的設(shè)計原則是：為了交互對象之間的松耦合設(shè)計而努力。Observer模式的優(yōu)點：1、解除了觀察者和目標之間的耦合關(guān)系。 目標不需要知道它的 觀察者的任何信息。2、目標只是允許觀察者訂閱事件。 當目標產(chǎn)生一個事件時， 它 簡單地將事件傳給每一個觀察者。3、觀察者模式實現(xiàn)了動態(tài)聯(lián)動所謂聯(lián)動，就是做一個操作會引起其它相關(guān)的操作。 由于觀察者模式對觀察者注冊 實行管理， 那就可以在運行期間， 通過動態(tài)的控制注冊的觀 察者，來控制某個動作的聯(lián)動范圍，從而實現(xiàn)動態(tài)聯(lián)動。

20、4、觀察者模式支持廣播通信由于目標發(fā)送通知給觀察者是面向所有注冊的觀察者， 所以每次目標通知的信息就要 對所有注冊的觀察者進行廣播。 當然，也可以通過在目標上 添加新的功能來限制廣播的范圍。特點：1、 觀察者模式定義了一個一對多的依賴關(guān)系，讓一個或 多個觀察者對象監(jiān)察一個主題對象。2、通過 1 中，一個主題對象在狀態(tài)上的變化能夠通知所有 的依賴于此對象的那些觀察者對象，使這些觀察者對象 能夠自動更新。3、適用場景 （1）當一個對象的改變需要給變其它對象時，而且它不知 道具體有多少個對象有待改變時。（2）一個抽象某型有兩個方面，當其中一個方面依賴于另 一個方面，這時用觀察者模式可以將這兩者封裝在

21、獨立的對 象中使它們各自獨立地改變和復(fù)用。觀察者模式的組成 抽象主題角色：把所有對觀察者對象的引用保存在一個集合中， 每個抽象主題角色都可以有任意數(shù)量的觀察者。 抽象主題提供一 個接口， 可以增加和刪除觀察者角色。 一般用一個抽象類和接口 來實現(xiàn)。抽象觀察者角色： 為所有具體的觀察者定義一個接口， 在得到主 題的通知時更新自己。具體主題角色： 實現(xiàn)抽象主題角色接口， 在具體主題內(nèi)部狀態(tài)改 變時，給所有登記過的觀察者發(fā)出通知。 具體主題角色通常用一 個子類實現(xiàn)。具體觀察者角色：該角色實現(xiàn)抽象觀察者角色所要求的更新 接口，以便使本身的狀態(tài)與主題的狀態(tài)相協(xié)調(diào)。 通常用一個子類 實現(xiàn)。如果需要， 具體

22、觀察者角色可以保存一個指向具體主題角 色的引用。觀察者模式的類圖/ 抽象觀察者角色publicinterface Watcherpublicvoid update(String str);/ 抽象主題角色， watched ：被觀察 publicinterface Watchedpublicvoid addWatcher(Watcher watcher);publicvoid removeWatcher(Watcher watcher);publicvoid notifyWatchers(String str);/ 具體觀察者：publicclass ConcreteWatcher imple

23、ments Watcher Overridepublicvoid update(String str) System.out.println(str);/ 具體主題角色publicclass ConcreteWatched implements Watched/ 存放觀察者private List<Watcher> list = new ArrayList<Watcher>();Overridepublicvoid addWatcher(Watcher watcher) list.add(watcher);Overridepublicvoid removeWatcher

24、(Watcher watcher) list.remove(watcher);Overridepublicvoid notifyWatchers(String str)/ 自動調(diào)用實際上是主題進行調(diào)用的for (Watcher watcher : list)watcher.update(str);思考觀察者模式1：觀察者模式的本質(zhì) 觀察者模式的本質(zhì)：觸發(fā)聯(lián)動。當修改目標對象的狀態(tài)的時候，就會觸發(fā)相應(yīng)的 通知，然后會循環(huán)調(diào)用所有注冊的觀察者對象的相應(yīng)方法， 其實 就相當于聯(lián)動調(diào)用這些觀察者的方法。而且這個聯(lián)動還是動態(tài)的，可以通過注冊和取消 注冊來控制觀察者， 因而可以在程序運行期間， 通過動態(tài)的

25、控制 觀察者， 來變相的實現(xiàn)添加和刪除某些功能處理， 這些功能就是 觀察者在 update 的時候執(zhí)行的功能。 同時目標對象和觀察者對象的解耦， 又保證了無論觀察者發(fā)生怎 樣的變化，目標對象總是能夠正確地聯(lián)動過來。理解這個本質(zhì)對我們非常有用，對于我們識別和 使用觀察者模式有非常重要的意義，尤其是在變形使用的時候， 萬變不離其宗。2：何時選用觀察者模式 建議在如下情況中，選用觀察者模式：? 當一個抽象模型有兩個方面， 其中一個方面的操作依賴于另一個 方面的狀態(tài)變化， 那么就可以選用觀察者模式， 將這兩者封裝成 觀察者和目標對象， 當目標對象變化的時候， 依賴于它的觀察者 對象也會發(fā)生相應(yīng)的變化。 這樣就把抽象模型的這兩個方面分離 開了，使得它們可以獨立的改變和復(fù)用。? 如果在更改一個對象的時候， 需要同時連帶改變其它的對象， 而 且不知道究竟應(yīng)該有