JAVA设计模式（经典）

根据给定文件的信息，本文将深入探讨Java设计模式的核心概念，并详细介绍部分具体的设计模式，包括策略模式、代理模式、单例模式等。此外，还将简要介绍六大设计原则，为读者提供一个全面的理解框架。 ### 第一节：策略模式 #### 1.1 定义与应用场景 策略模式定义了一组算法，将每个算法封装起来，并让它们之间可以相互替换。该模式使得算法可以独立于使用它的客户端而变化。适用于以下场景： - 当一个系统应该动态地在几种算法中选择一种时。 - 当一个对象必须通知其他对象，但并不知道具体的接收者时。 #### 1.2 例子解析 根据文档提供的示例，策略模式被比作三国时期刘备迎娶孙尚香时诸葛亮给予赵云的三个锦囊妙计。在这个例子中，“锦囊”代表策略的载体，“妙计”则代表具体的算法或行为。通过这种方式，策略模式能够帮助理解如何在运行时选择并应用不同的算法。 #### 1.3 实现细节 在Java中，策略模式通常通过定义一个策略接口来实现，该接口声明了执行算法的方法。然后创建多个实现了该接口的具体策略类。客户端可以选择具体的策略进行操作。 **接口定义：** ```java public interface IStrategy { void operate(); } ``` **具体策略类：** ```java public class BackDoor implements IStrategy { public void operate() { System.out.println("找乔国老帮忙，使孙权不能杀刘备"); } } ``` ### 第二节：代理模式 #### 2.1 定义与应用场景 代理模式提供了一个代理对象来控制对目标对象的访问。它在客户端与目标对象之间起到一个中介的作用，主要用于优化性能或控制对真实对象的访问权限。适用场景包括： - 远程代理：当目标对象位于不同的地址空间时。 - 虚拟代理：当目标对象的创建开销很大时。 - 保护代理：当需要控制对目标对象的访问时。 #### 2.2 例子解析 假设有一个昂贵的对象，如图像加载器，每次创建都需要大量时间。通过代理模式，可以在需要时才真正加载图像，从而提高系统性能。 #### 2.3 实现细节 代理模式的关键在于定义一个共同的接口，由代理对象和真实对象共同实现。这样客户端就可以透明地使用代理对象或真实对象。 **接口定义：** ```java public interface Image { void display(); } ``` **代理类：** ```java public class ImageProxy implements Image { private Image realImage; @Override public void display() { if (realImage == null) { realImage = new RealImage(); } realImage.display(); } } ``` ### 第三节：单例模式 #### 3.1 定义与应用场景 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。适用于需要频繁实例化然后销毁的对象，或者创建对象需要消耗较多资源的场合。 #### 3.2 例子解析 例如，在系统中管理日志的类只需要一个实例即可，这时可以采用单例模式来确保系统中只有一个日志管理器。 #### 3.3 实现细节 实现单例模式通常有两种方式：懒汉式和饿汉式。其中，懒汉式在第一次调用时创建实例，而饿汉式在类加载时即创建实例。 **懒汉式单例：** ```java public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } } ``` ### 第四节：六大设计原则 #### 4.1 单一职责原则 每个类应该只负责一项职责。当一个类承担了过多的职责时，会导致该类难以维护。 #### 4.2 里氏替换原则 子类应该能够替换其基类。这意味着子类应该能够扩展父类的功能，同时不会改变父类原有的功能。 #### 4.3 依赖倒置原则 高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。 #### 4.4 接口隔离原则 客户端不应该被迫依赖于它不使用的方法。这通常意味着应该将臃肿的接口分解为更细粒度的小接口。 #### 4.5 迪米特法则 一个对象应该对其他对象保持最少的了解。简单来说，就是类之间的交互尽可能减少。 #### 4.6 开闭原则 软件实体应该是可扩展的，但是不可修改的。这意味着对于扩展是开放的，而对于修改是封闭的。 以上介绍了部分Java设计模式及其应用场景，并详细讨论了策略模式、代理模式和单例模式的实现细节。同时，还简要介绍了六大设计原则，这些原则是指导设计模式正确使用的基石。希望本文能为初学者和有经验的开发人员提供有价值的参考。