JAVA笔记整理-Java设计模式
设计模式概念">一、设计模式概念
1、定义
Java包含23种设计模式，是一套对代码设计经验的总结，被人们反复利用，多人熟知的代码设计方式。
2、目的：
为了提高代码的可读性，可扩展性以及代码的复用性 ，为了解决在写代码过程中遇到的代码设计问题。
3、设计模式的六大原则
3.1 开闭原则： 对扩展开发，对修改关闭（尽可能对代码少修改）
3.2 里式替换原则： 它是面向对象基本原则之一，任何父类（基类）出现的地方，子类都可以出现，也就是子类可以替换父类的任何功能（体现了父类的可扩展性）
3.3 依赖倒转原则 ： 尽可能面向接口编程， 依赖接口而不依赖类
3.4 接口隔离原则： 一个类如果能实现多个接口，尽可能实现多个 ，为了降低依赖，降低耦合
3.5 最少知道原则： 一个实体尽可能少的与其他实体产生相互关联关系，将实体的功能独立
3.6 合成复用原则： 尽量使用合成，聚合的方式，而不使用继承
4、设计模式的分类：
1、创建型模式（5个）
工厂方法模式、 抽象工厂模式、单例模式， 建造者模式，原型模式
2、结构型模式（7个）
适配器模式，装饰模式，代理模式，外观模式，桥接模式，享元模式，组合模式
3、行为型模式（11个）
策略模式，模板方法模式，观察者模式，迭代子模式 ，责任链模式，命令模式，状态模式，访问者模式，中介模式，解释器模式，备忘录模式
5、单例模式
单例模式是创建对象的一种特殊方式，程序从始至终都只创建一个对象叫单例（单实例）
分为两类
1、懒汉式单例
public class Person { // 为了不让其他类直接访问该成员 懒汉式单例，在使用时创建对象
// 1 私有静态变量
private static Person person=null;
//2、将构造器私有化
private Person (){
}
//3 提供一个静态的方法，并可返回该类的对象
public static Person getInstance(){
if(person==null){ // 第一次访问
person = new Person();
}
return person;
}
public void sayHello(){
System.out.println("sayHello方法");
}
}
2、饿汉式单例
public class Student { //1、 饿汉式单例模式， 在类加载时创建一个对象
private static Student student = new Student();
// 2 构造器私有化
private Student(){
}
// 3 提供返回类对象的静态方法
public static Student getInstance(){
if(student !=null){
return student;
}
return null;
}
}
6、工厂方法模式
创建对象的过程不再由当前类实例化，而是由工厂类完成 ，在工厂类中只需要告知 对象类型即可。 工厂模式中必须依赖接口
1、简单工厂模式
以生产 “电脑 ” 为例，电脑有办公的功能 ， 可以生产一体机 或 笔记本
代码与静态工厂一样 2、静态工厂模式
/** * 简单工厂模式
* @param type
* @return
*/
//创建一体机与笔记本的共同接口 Computer
public interface Computer {
//创建方法work：电脑办公
public void work();
}
//创建私人电脑类 PersonComputer 实现接口 Computer
public class PersonComputer implements Computer{
@Override //重写 实现接口方法
public void work() {
System.out.println("这是笔记本电脑，正在办公");
}
}
//创建一体机类 workComputer 实现接口方法
public class WorkComputer implements Computer{
@Override //重写 实现接口方法
public void work() {
System.out.println("这是一体机正在办公");
}
}
//创建工厂类 CompuerFactory
public class ComputerFactory {
/**
* 根据不同的类型 生产不同的产品
* @param type
* @return
*/
public Computer produce(String type){
Computer computer =null; //定义一个空对象
if(type.equals("personComputer")){ //判要断实现的对象
computer = new PersonComputer(); //实现对象的赋值，获取要实现的对象
}else if(type.equals("workComputer")){
computer = new WorkComputer();
}else{
System.out.println("不能生产");
}
return computer; //返回获得的对象
}
/**
* 静态工厂方法
* @param type
* @return
*/
public static Computer produce(String type){
// 定义一个接口的引用 通过接口new 一个实现类的对象
// 提高扩展性
Computer computer=null;
if(type.equals("workComputer")){
computer = new WorkComputer();
}else if(type.equals("personComputer")){
computer = new PersonComputer();
}else{
System.out.println("不能创建对象");
}
return computer;
}
}
//测试实现 简单工厂模式与静态工厂方法
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
// 通过工厂类创建对象
ComputerFactory factory = new ComputerFactory();//通过工厂创建对象
// 要对象 找工厂 （简单工厂模式）
Computer computer1 = factory.produce("workComputer"); //通过工厂方法获取要调用的对象
computer1.work(); //由返回获得的对象调用它的方法
// 创建笔记本
Computer computer2 = factory.produce("personComputer");
computer2.work();
//静态的方法调用，不需要通过工厂new对象来调用方法，可直接调用工厂方法获取要实现的对象 （静态工厂模式）
Computer computer3 = ComputerFactory2.produce("workComputer");
computer3.work();
}
}
3、工厂方法模式
//创建BMWCar类与AudiCar类共同接口Carpublic interface Car {
public void showInfo();
}
//创建AudiCar类
public class AudiCar implements Car {
@Override
public void showInfo() {
System.out.println("这是一台奥迪汽车。。");
}
}
//创建BMWCar类
public class BMWCar implements Car {
@Override
public void showInfo() {
System.out.println("这是一台宝马汽车。");
}
}
/**
生产汽车的工厂接口 CarFactory
**/
public interface CarFactory {
public Car produce();
}
//创建工厂接口的实现类AudiCarFactory
public class AudiCarFactory implements CarFactory {
@Override
public Car produce() {
return new AudiCar();// 这里AudiCar是Car的实现类（要调用方法需要的对象）；返回要调用的对象
}
}
//创建工厂接口的实现类BMWCarFactory
public class BMWCarFactory implements CarFactory {
@Override
public Car produce() {
return new BMWCar();// 因为BWMCar是Car的实现类
}
}
//测试
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
//先创建 汽车工厂 对象
CarFactory bmwFactory = new BMWCarFactory();
// 通过工厂对象调用方法produce()来获取要调用的对象（返回值）
Car bmw = bmwFactory.produce();
bmw.showInfo(); //通过获取的对象调用它的方法
//这个模式对于同一级别的产品，可扩展性高
//可以扩展不同品牌的汽车，此时不需要修改代码，只需要增加代码即可
// 创建一个新的品牌汽车 大众汽车
CarFactory dazhongFactory = new DazhongCarFactory();
Car car = dazhongFactory.produce();
car.showInfo();
}
}
7、抽象工厂模式
对于在工厂方法的基础上，对同一个品牌的产品有不同的分类，并对分类产品创建的过程 ，一个汽车产品 会分为不同的种类（迷你汽车 ， SUV汽车 ）
/** * 迷你汽车接口
*/
public interface MiniCar {
public void showInfo();
}
//SUV汽车接口
public interface SUVCar {
public void showInfo();
}
//迷你接口实现类（奥迪汽车：AudiMiniCar）
public class AudiMiniCar implements MiniCar {
@Override
public void showInfo() {
System.out.println("这是奥迪迷你汽车 ");
}
}
//迷你接口实现类（宝马汽车：BMWMiniCar）
public class BMWMiniCar implements MiniCar {
@Override
public void showInfo() {
System.out.println("这是宝马Cooper迷你汽车");
}
}
//SUV汽车接口实现类（奥迪汽车：AudiMiniCar）
public class AudiSUVCar implements SUVCar {
@Override
public void showInfo() {
System.out.println("这是一辆 奥迪SUV汽车");
}
}
//SUV汽车接口实现类（宝马汽车：BMWMiniCar）
public class BMWSUVCar implements SUVCar {
@Override
public void showInfo() {
System.out.println("这宝马的SUV系列");
}
}
//工厂接口public interface CarFactory {
//生成不同型号的汽车 ，两条产品线
public MiniCar produceMiniCar();
public SUVCar produceSUVCar();
}
//工厂接口的实现类（奥迪汽车：AudiCarFactoryr）
public class AudiCarFactory implements CarFactory {
@Override
public MiniCar produceMiniCar() { //迷你型汽车方法
return new AudiMiniCar(); //返回对象AudiMiniCar()
}
@Override
public SUVCar produceSUVCar() { //SUV型汽车方法
return new AudiSUVCar(); //返回对象AudiMiniCar()
}
}
//工厂接口的实现类（宝马汽车：BMWCarFactory）
public class BMWCarFactory implements CarFactory {
// 生成迷你汽车的方法，返回MiniCar
@Override
public MiniCar produceMiniCar() {//迷你型汽车方法
return new BMWMiniCar(); //返回对象BMWMiniCar()
}
//生成SUV汽车的方法， 返回SUVCar
@Override
public SUVCar produceSUVCar() {//SUV型汽车方法
return new BMWSUVCar(); //返回对象BMWMiniCar()
}
}
//测试：
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
//创建宝马迷你汽车 找工厂（创建工厂对象）
CarFactory factory = new BMWCarFactory();
MiniCar car = factory.produceMiniCar(); //通过工厂对象调用方法获取目标对象
car.showInfo(); //通过获取的对象调用方法
}
}
总结： 对于简单工厂， 工厂方法模式和抽象工厂的区别和用途
1、对于简单工厂（静态和非静态），用于生产同一结构中的任意产品，对于新增产品不适用。
2、对于工厂方法，在简单工厂的基础上，生产同一个等级结构中的固定产品，可以支持新增产品。
3、抽象工厂： 用于生产不同种类（品牌）的相同类型（迷你，SUV） ，对于新增品牌可以，不支持新增类型。
8、模板方法
定义：
模板方法是一种行为模式，父类的一个方法定义完成这个方法的步骤，但不具体实现具体细节，由子类完成各个步骤的实现，在创建子类对象时，最终的实现过程是子类的方法。
模板方法的准备：
1、继承关系
2、父类是抽象类 ：抽象类实现了模板方法，定义了算法的估计
3、子类继承抽象类：实现抽象方法，完成完整的算法
public abstract class AbstractPerson { /**
* 定义一个模板方法，用于实现这个方法的基本“骨架”
* 每一步骤的具体实现由子类完成
*/
public void preparedSchool(){
getUp();
dressing();
eat();
}
//起床
public abstract void getUp();
//穿衣服
public abstract void dressing();
//吃早餐
public abstract void eat();
}
public class Teacher extends AbstractPerson { @Override
public void getUp() {
System.out.println("老师起床，7点半起床");
}
@Override
public void dressing() {
System.out.println("老师要衣服得体，穿工装");
}
@Override
public void eat() {
System.out.println("老师吃早餐。");
}
}
public class Test1 { public static void main(String[] args) {
Student stu = new Student();//创建学生类对象
stu.preparedSchool();
Teacher teacher = new Teacher(); //创建老师类对象
teacher.preparedSchool();
}
}
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