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常用的设计模式

作者:互联网

一.什么是设计模式

设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。

简单说:在某些场景下,针对某类问题的某种通用的解决方案。

二.设计模式的三个分类

创建型模式:对象实例化的模式,创建型模式用于解耦对象的实例化过程。

结构型模式:把类或对象结合在一起形成一个更大的结构。

行为型模式:类和对象如何交互,及划分责任和算法。

 三.各个模式的关键点

单例模式:某个类只能有一个实例,提供一个全局的访问点。                            

简单工厂:一个工厂类根据传入的参量决定创建出那一种产品类的实例。

工厂方法:定义一个创建对象的接口,让子类决定实例化那个类。                  

抽象工厂:创建相关或依赖对象的家族,而无需明确指定具体类。

建造者模式:封装一个复杂对象的构建过程,并可以按步骤构造。             

原型模式:通过复制现有的实例来创建新的实例。

适配器模式:将一个类的方法接口转换成客户希望的另外一个接口。              

组合模式:将对象组合成树形结构以表示“”部分-整体“”的层次结构。

装饰模式:动态的给对象添加新的功能。                          

代理模式:为其他对象提供一个代理以便控制这个对象的访问。

亨元(蝇量)模式:通过共享技术来有效的支持大量细粒度的对象。           

外观模式:对外提供一个统一的方法,来访问子系统中的一群接口。

桥接模式:将抽象部分和它的实现部分分离,使它们都可以独立的变化。        

模板模式:定义一个算法结构,而将一些步骤延迟到子类实现。

解释器模式:给定一个语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器。       

策略模式:定义一系列算法,把他们封装起来,并且使它们可以相互替换。

状态模式:允许一个对象在其对象内部状态改变时改变它的行为。           

观察者模式:对象间的一对多的依赖关系。

备忘录模式:在不破坏封装的前提下,保持对象的内部状态。             

中介者模式:用一个中介对象来封装一系列的对象交互。

命令模式:将命令请求封装为一个对象,使得可以用不同的请求来进行参数化。     

访问者模式:在不改变数据结构的前提下,增加作用于一组对象元素的新功能。

责任链模式:将请求的发送者和接收者解耦,使的多个对象都有处理这个请求的机会。     

迭代器模式:一种遍历访问聚合对象中各个元素的方法,不暴露该对象的内部结构。

四.模式详解

1.单例模式

单例模式,它的定义就是确保某一个类只有一个实例,并且提供一个全局访问点。

懒汉式(线程不安全)

这种方式是最基本的实现方式,这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized

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

 懒汉式

这种方式具备很好的 lazy loading,能够在多线程中很好的工作,但是,效率很低,99% 情况下不需要同步。
优点:第一次调用才初始化,避免内存浪费。
缺点:必须加锁 synchronized 才能保证单例,但加锁会影响效率。
getInstance() 的性能对应用程序不是很关键(该方法使用不太频繁)。

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

这种方式比较常用,但容易产生垃圾对象。
优点:没有加锁,执行效率会提高。
缺点:类加载时就初始化,浪费内存。

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

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。

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;  
    }  
}

枚举

这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁,自动支持序列化机制,不仅能避免多线程同步问题,而且还自动支持序列化机制,防止反序列化重新创建新的对象,绝对防止多次实例化。

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

 经验之谈:一般情况下,不建议使用第 1 种和第 2 种懒汉方式,建议使用第 3 种饿汉方式。如果涉及到反序列化创建对象时,可以尝试使用枚举方式。如果有其他特殊的需求,可以考虑使用双检锁方式。

2.观察者模式

当对象间存在一对多关系时,则使用观察者模式。比如,当一个对象被修改时,则会自动通知依赖它的对象。观察者模式属于行为型模式。

 

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来源: https://www.cnblogs.com/wanbiao/p/16491390.html