设计模式 中的 单例模式和观察者模式

设计模式是软件工程中的一种最佳实践，用于解决常见的设计问题并提供可重用的解决方案。在给定的标题和描述中，我们关注的是两种重要的设计模式：单例模式和观察者模式。 让我们深入了解单例模式。单例模式是一种确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点的设计模式。这种模式在资源管理、缓存、对话框、注册表设置、日志记录等场景中非常有用。为了实现单例，通常我们会创建一个私有的构造函数，防止直接实例化，然后提供一个静态方法或属性来获取这个唯一的实例。在Java中，可以使用双重检查锁定（Double-Check Locking）来实现线程安全的单例： ```java public class Singleton { private static volatile Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } } ``` 接下来，我们来看观察者模式。观察者模式是一种行为设计模式，它定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。这种模式广泛应用于事件处理、发布/订阅系统等。在Java中，可以使用`java.util.Observable`和`java.util.Observer`接口来实现观察者模式： ```java class Subject extends Observable { void changeState() { setChanged(); // 标记状态已改变 notifyObservers("State has changed"); // 通知所有观察者 } } interface Observer { void update(String message); } class ConcreteObserver implements Observer { @Override public void update(String message) { System.out.println("Received message: " + message); } } // 使用 Subject subject = new Subject(); subject.addObserver(new ConcreteObserver()); subject.changeState(); ``` 单例模式和观察者模式在实际开发中有着广泛的运用。单例模式保证了在整个应用程序中资源的唯一性，而观察者模式则实现了对象间的动态绑定，使得对象能够及时响应其他对象的变化。理解并熟练运用这两种设计模式，对于提高代码的可维护性和扩展性具有重要意义。在学习和实践中，可以尝试结合不同的设计模式，创造出更加灵活和高效的软件架构。