常用设计模式

2022-04-20 18:18 由翻滚的咸鱼发表于 #软件设计

外观(门面)模式

化零为整，把零碎的功能拼成一个整体，对外提供一个统一接口，用来访问子系统中的多个接口。

总结

解耦，不需要一个个对接，使用简单。

单例模式

负责创建对象，同时确保只有单个对象被创建。

饿汉式

线程安全，在类加载时就会进行初始化，访问时直接使用。

public class Student {

    private static final Student student = new Student();
    private Student() {}

    public static Student getInstance() {
        return student;
    }
}

在类加载的时候便完成了实例化。

饱汉(懒汉)式

需要使用时才会去创建实例。

public class Student {

    private volatile static Student student;
    private Student() {}

    public static Student getInstance() {
        if (student == null) { 
            synchronized (Student.class) {
                if (student == null) {
                    student = new Student();
                }
            }
        }
        return SINGLETON;
    }
}

如果要保证线程安全，需要添加双重锁，当两个线程同时执行 getInstance 时，结果都为 true，会导致一起进入排队状态，从而重复创建新的对象；

所以需要双重判断，预防多线程重复创建。

静态内部类

public class Student {

    private Student() {}
    private static class Instance {
        private static final Student student = new Student();
    }

    public static Student getInstance() {
        return Instance.student;
    }
}

线程安全，只有使用时才会创建实例，不会造成资源浪费的问题。

枚举式

public class Student {

    private enum StudentEnum {
        INSTANCE;
        private final Student instance;
  
        StudentEnum() {
            instance = new Student();
        }
        private Student getInstance() {
            return instance;
        }
    }

    private Student() {}
    public static Student getInstance() {
        return StudentEnum.INSTANCE.getInstance();
    }

}

线程安全，只会装载一次，无论是序列化、反序列化、反射还是克隆都不会新创建对象。

简单工厂 & 抽象工厂

工厂模式将对象的创建和使用分离，属于一个产品系列，而抽象工厂是多个产品系列一个工厂类。

//宝马系列
BMWCar bmBean = CarFactory.create(Car.BMW);
BMWX1 x1 = bmBean.getX1();
x1.drive();
BMWZ4 z4 = bmBean.getZ4();
z4.drive();
//奔驰系列
BenZCar benZBean = CarFactory.create(Car.BenZ);
BenZSUV suvBean = benZBean.getSUV();
suvBean.speed();
suvBean.stop();

总结

解耦，提高扩展，但是每次新增需要修改原代码。

构键者模式

用于一步步创建复杂对象，一般分产品类，构键类和组装类，通常用于配置工具类使用。

代理模式

为两者之间提供一个代理对象(拦截层)，并且目标对象只能被代理对象访问，调用目标对象都要先通过代理对象。

静态代理

目标对象和代理对象实现共同的接口或继承相同的父类，在不修改目标对象的前提下进行扩展。

平时接手代码，就可以在不修改原代码的基础上扩展原有功能。

总结

代理对象需要与目标对象实现一样的接口，一对一模式，会导致代理类比较多；

接口修改后，目标对象与代理对象都要修改，维护成本高，适合目标类比较少的情况。

动态代理

一对多模式，一个代理类可利用反射机制代理多个委托类，并且是在运行时创建动态代理类。

JDK接口动态代理

代理对象不需要实现接口，目标对象必须实现接口。

Proxy.newProxyInstance(classLoader 类加载器, classInterfaces[] 接口列表, InvocationHandler 拦截处理类);

总结

可以将代理类的创建推迟到运行时期，代理类通过 JDK 的 API 动态在内存中创建，这样就可以大大减少代理类的创建和维护，但前提是目标类必须实现接口。

Cglib子类动态代理

不强制实现接口，在内存中动态的创建一个目标类的子类对象，从而实现对目标类的代理。

总结

通过 ASM 框架转换字节码并生成新类，不能使用 final 修饰代理方法。

可以直接生成二进制 class 文件，也可以在类被加载到 Java 虚拟机之前改变类行为。

责任链模式

请求在链上一个个传递，直到链中某个对象处理。

总结

可以控制请求顺序，新增不用修改原代码，逻辑解耦，单一职责，效率不高，比较复杂，符合多个认证或者校验等场景。

享元模式

共享基本的单元、元件，提升已有元件的复用率，减少重复制造开销。

代码中主要分元件跟工厂类，工厂中编写获取方法，方法判断该元件是否存在，如果不存在新建元件，存入共享池中，如果存在直接从池中获取返回，类似单例。

总结

减少了资源的使用，但是增加了代码的复杂程度。

模板方法模式

在一个抽象类公开定义了抽象的执行方法跟逻辑方法，子类继承实现父类逻辑方法，但调用将以抽象类中定义的执行方法执行。

public abstract class Student {

    public final void getInfo() {
        info1();
        info2();
        ToastUtils.show("获取信息成功");
    }

    /** 逻辑方法 */
    abstract void info1();
    abstract void info2();

}

只需要继承方法就能实现代码复用，不过父子类存在耦合。