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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、程序的重用性。
为什么要学习设计模式
1、看懂源代码:如果你不懂设计模式去看 Jdk、Spring、SpringMVC、IO 等等等等的源码,你会很
迷茫,你会寸步难行
2、看看前辈的代码:你去个公司难道都是新项目让你接手?很有可能是接盘的,前辈的开发难道不
用设计模式?
3、编写自己的理想中的好代码:我个人反正是这样的,对于我自己开发的项目我会很认真,我对
他比对我女朋友还好,把项目当成自己的儿子一样
设计模式分类
1、创建型模式,共五种: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,共七种:适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、
享元模式。
3、行为型模式,共十一种: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、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
设计模式的六大原则
开放封闭原则(Open Close Principle)
原则思想:
尽量通过扩展软件实体来解决需求变化,而不是通过修改已有的代码来完成变化描述:
一个软件产品在生命周期内,都会发生变化,既然变化是一个既定的事实,我们就应该在设计的
时候尽量适应这些变化,以提高项目的稳定性和灵活性。
优点:
单一原则告诉我们,每个类都有自己负责的职责,里氏替换原则不能破坏继承关系的体系。
里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)
原则思想:
使用的基类可以在任何地方使用继承的子类,完美的替换基类。
大概意思是:
子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。子类可以实现父类的抽象方法,但不能
覆盖父类的非抽象方法,子类中可以增加自己特有的方法。
优点:
增加程序的健壮性,即使增加了子类,原有的子类还可以继续运行,互不影响。依赖倒转原则
(Dependence Inversion Principle)
1、 依赖倒置原则的核心思想是面向接口编程.
2、依赖倒转原则要求我们在程序代码中传递参数时或在关联关系中,尽量引用层次高的抽象层类,
3、这个是开放封闭原则的基础,具体内容是:对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。
接口隔离原则(Interface Segregation Principle)
这个原则的意思是:
使用多个隔离的接口,比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思,从这儿我们
看出,其实设计模式就是一个软件的设计思想,从大型软件架构出发,为了升级和维护方便。所
以上文中多次出现:降低依赖,降低耦合。
例如:
支付类的接口和订单类的接口,需要把这俩个类别的接口变成俩个隔离的接口迪米特法则(最少知
道原则) (Demeter Principle)
原则思想:
一个对象应当对其他对象有尽可能少地了解,简称类间解耦
大概意思就是一个类尽量减少自己对其他对象的依赖,原则是低耦合,高内聚,只有使各个模块
之间的耦合尽量的低,才能提高代码的复用率。
优点:
低耦合,高内聚。
单一职责原则(Principle of single responsibility)
原则思想:
一个方法只负责一件事情。
描述:
单一职责原则很简单,一个方法一个类只负责一个职责,各个职责的程序改动,不影响其它程序。
这是常识,几乎所有程序员都会遵循这个原则。
优点:
降低类和类的耦合,提高可读性,增加可维护性和可拓展性,降低可变性的风险。
什么是单例
保证一个类只有一个实例,并且提供一个访问该全局访问点
那些地方用到了单例模式
1、网站的计数器,一般也是采用单例模式实现,否则难以同步。
2、应用程序的日志应用,一般都是单例模式实现,只有一个实例去操作才好,否则内容不好追加
显示。
3、 多线程的线程池的设计一般也是采用单例模式,因为线程池要方便对池中的线程进行控制
4、Windows 的(任务管理器)就是很典型的单例模式,他不能打开俩个
5、windows 的(回收站)也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中,回收站只维护一个实例。
单例优缺点
优点:
1、在单例模式中,活动的单例只有一个实例,对单例类的所有实例化得到的都是相同的一个实例。
这样就防止其它对象对自己的实例化,确保所有的对象都访问一个实例
2、单例模式具有一定的伸缩性,类自己来控制实例化进程,类就在改变实例化进程上有相应的伸
缩性。
3、提供了对唯一实例的受控访问。
4、由于在系统内存中只存在一个对象,因此可以节约系统资源,当需要频繁创建和销毁的对象时
单例模式无疑可以提高系统的性能。
5、允许可变数目的实例。
6、避免对共享资源的多重占用。
缺点:
1、 不适用于变化的对象,如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化,单例就会引
起数据的错误,不能保存彼此的状态。
2、由于单利模式中没有抽象层,因此单例类的扩展有很大的困难。
3、单例类的职责过重,在一定程度上违背了“单一职责原则”。
4、滥用单例将带来一些负面问题,如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类,可能会
导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出;如果实例化的对象长时间不被利用,系统会
认为是垃圾而被回收,这将导致对象状态的丢失。
单例模式使用注意事项:
1、使用时不能用反射模式创建单例,否则会实例化一个新的对象
2、使用懒单例模式时注意线程安全问题
3、饿单例模式和懒单例模式构造方法都是私有的,因而是不能被继承的,有些单例模式可以被继
承(如登记式模式)
单例防止反射漏洞攻击
private static boolean flag=false;
private Singleton(){
if (flag==false){
flag=!flag;
}else {
throw new RuntimeException("单例模式被侵犯!");
}
}
public static void main(String[]args){
}
如何选择单例创建方式
如果不需要延迟加载单例,可以使用枚举或者饿汉式,相对来说枚举性好于饿汉式。如果需要延
迟加载,可以使用静态内部类或者懒汉式,相对来说静态内部类好于懒韩式。最好使用饿汉式
代码演示
主要使用懒汉和懒汉式
1、饿汉式:类初始化时,会立即加载该对象,线程天生安全,调用效率高。
2、懒汉式:类初始化时,不会初始化该对象,真正需要使用的时候才会创建该对象,具备懒加载
功能。
3、静态内部方式:结合了懒汉式和饿汉式各自的优点,真正需要对象的时候才会加载,加载类是
线程安全的。
4、枚举单例:使用枚举实现单例模式优点:实现简单、调用效率高,枚举本身就是单例,由 jvm
从根本上提供保障!避免通过反射和反序列化的漏洞,缺点没有延迟加载。
5、双重检测锁方式(因为 JVM 本质重排序的原因,可能会初始化多次,不推荐使用)
饿汉式
饿汉式:
类初始化时,会立即加载该对象,线程天生安全,调用效率高。
package com. lijie;
//饿汉式
public class Demo1 {
// 类 初 始 化 时 , 会 立 即 加 载 该 对 象 , 线 程 安 全 , 调 用 效 率 高 private static Demo1 demo1=new
Demo1();
private Demo1(){
System. out. println("私有 Demo1 构造参数初始化");
}
public static Demo1 getInstance(){
return demo1;
}
public static void main(String[]args){
Demo1 s1=Demo1. getInstance();
Demo1 s2=Demo1. getInstance();
System. out. println(s1==s2);
}
〕
懒汉式
懒汉式:
类初始化时,不会初始化该对象,真正需要使用的时候才会创建该对象,具备懒加载功能。
package com. lijie;
//懒汉式
public class Demo2 {
//类初始化时,不会初始化该对象,真正需要使用的时候才会创建该对象。private static Demo2
demo2;
private Demo2(){
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小码叔
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