4种设计模式例子1

设计模式是软件设计中的一种通用解决方案，它是在特定上下文中为了解决常见问题而形成的一套最佳实践。这里我们讨论四种常见的设计模式：单例模式、工厂模式、观察者模式和装饰器模式。 1. 单例模式： 单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。这种模式常用于资源管理，例如数据库连接、线程池或配置对象。单例模式有饿汉式和懒汉式两种实现方式。饿汉式在类加载时就创建实例，保证线程安全但可能会浪费资源；而懒汉式则在第一次请求时才创建实例，提高了资源利用率但需要处理多线程同步问题。 2. 工厂模式： 工厂模式是用来封装对象创建的过程，提供一个统一的接口，使得客户端无需关注具体对象的创建细节。工厂模式分为简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。简单工厂模式适用于产品种类不多且不需扩展的情况，但会导致代码紧密耦合；工厂方法模式将对象的创建过程推迟到子类，提高了代码的灵活性；抽象工厂模式则用于创建相关或依赖对象的家族，提供了更高级别的抽象，适应于多种产品族的需求变化。 3. 观察者模式： 观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，当一个对象（主题）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。例如，在教学场景中，班长作为观察者，当老师到来时通知所有同学。这一模式包含两个主要角色：观察目标（被观察者）和观察者。观察目标维护一个观察者列表，当状态变化时，它会通知所有注册的观察者。观察者通过实现特定接口来接收通知并做出相应反应。 4. 装饰器模式： 装饰器模式用于在运行时动态地给对象添加新的职责或行为。它通过包装原有对象并保留原有接口，从而避免了使用继承来扩展功能导致的类爆炸问题。装饰器模式可以独立于原类工作，可以叠加多个装饰器以实现不同功能的组合。例如，我们可以为一个文本编辑器添加保存功能、打印功能等，每个功能都可以看作是一个装饰器。 这四种设计模式在实际开发中都有着广泛的应用。单例模式常用于资源管理，工厂模式用于对象创建的封装，观察者模式用于事件驱动和状态变更的通知，装饰器模式则用来动态扩展功能而不改变原有类结构。理解并熟练运用这些设计模式能够提高代码的可读性、可维护性和复用性，是成为一名优秀程序员的基础。