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Java程序设计模式程序设计.doc

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Java程序设计模式程序设计.doc

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Java 设计模式

1.1 创建型模式

AbstractFactory ( 抽象工厂 )

FactoryMethod ( 工厂方法 )

Singleton ( 单态模式 )

Builder ( 建造者模式 )

Prototype ( 原型模式 )

1.2 结构型模式

Adapter ( 适配器模式 )

Bridge ( 桥接模式 )

Composite ( 组合模式 )

Decorator ( 装配模式 )

Facade ( 外观模式 )

Flyweight ( 享元模式 )

Proxy ( 代理模式 )

1.3 行为型模式

Chain of Responsibility ( 责任链模式 )

Command ( 命令模式 )

Interpreter ( 解释器模式 )

Iterator ( 迭代器模式 )

Mediator ( 中介者模式 )

Memento ( 备忘录模式 )

Observer ( 观察者模式 )

State ( 状态模式 )

Strategy ( 策略模式 )

TemplateMethod ( 模板方法 )

Visitor ( 访问者模式 )

Toney Chen 的总结

Singleton 设计模式

Singleton 单类模式是最简单的设计模式，它的主要作用是保证在程序运行生命

周期中，使用了单类模式的类只能有一个实例对象存在。单类模式实现了类似 C

语言中全局变量的功能，单类模式常用于注册/查找的服务。

单类模式有两种实现方式：饱汉模式和饿汉模式，如下：

饱汉单类模式例子代码：

[java] view plaincopy

1. public class Singleton1{

2. //饱汉模式，声明时就创建实例对象

3. public static final Singleton1 instance = new Singleton1();

4. //单类模式的构造方法必须为 private，以避免通过构造方法创建对象实例，

5. //并且必须显示声明构造方法，以防止使用默认构造方法

6. private Singleton1(){}

7. //单类模式必须对外提供获取实例对象的方法

8. public static Singleton1 geInstance(){

9. return instance;

10. }

11. }

饿汉单类模式即延迟初始化单类方式，例子代码：

[java] view plaincopy

1. public class Singleton2{

2. //饿汉模式，声明时不创建实例对象

3. public static Singleton2 instance;

4. //单类模式的构造方法必须为 private，以避免通过构造方法创建对象实例，

5. //并且必须显示声明构造方法，以防止使用默认构造方法

6. private Singleton2(){}

7. //单类模式必须对外提供获取实例对象的方法，延迟初始化的单类模式必须使用

synchronized 同步关键字，否则多线程情况下很容易产生多个实例对象

8. public static synchronized Singleton2 geInstance(){

9. //延迟初始化，只有当第一次使用时才创建对象实例

10. if(instance == null){

11. return new Singleton2();

12. }

13. return instance;

14. }

15. }

一般认为饱汉模式要比饿汉模式更加安全。

上面两种 Singleton 单类设计模式的实现方式都隐藏有如下的问题：

(1).虽然构造方式的访问修饰符为 private，即除了自身以外其他任何类都无法

调用，但是通过反射机制的 setAccessiable(true)方法可以访问私有方法和属

性。因此 Singleton 单类模式必须考虑这种例外情况。

(2).对象序列化之后再反序列化时会生成新的对象，因此当 Singleton 单类模式

类实现序列化接口时，必须显式声明所有的字段为 tranisent。

在 JDK1.5 之后引入了 Enum 枚举，因此在 JDK1.5 之后 Singleton 单类模式又有

了第三种实现方式，也是最好的实现方式，例子如下：

[java] view plaincopy

1. public enum Singleton3{

2. INSTANCE{

3. public void doSomething(){

4. ……

5. }

6. };

7. public Singleton3 getInstance(){

8. return INSTANCE;

9. }

10. public abstract void doSomething();

11. }

Singleton 单类模式中只有一个 INSTANCE 枚举元素，枚举可以保证真个程序生命周期中只有

一个实例对象存在，同时还避免了常规 Singleton 单类模式 private 构造方法被反射调用和序

列化问题。

注意：java 中除了构造方法可以创建对象实例以外，还可以通过克隆方法

(clone()是 Object 中的 protected 方法)来创建对象，若单类对象直接继承自

Object 对象，则如果没有提供具体 clone 方法实现，则当调用克隆方法创建对

象时，会抛出运行时的异常 CloneNotSupportedException。

若单类类继承了实现克隆方法的类，则在单类类中必须覆盖父类的克隆方法，显

式抛出异常 CloneNotSupportedException。

另外，实现了单类模式的类不能再有派生子类，因为构造方式是私有的，子类无

法调用父类构造方法，因此达到了 Final 的效果。

Proxy 设计模式

Proxy 代理设计模式是一种控制对象访问的设计模式，类似于网络代理，网络代

理机制如下图：

Proxy 代理设计模式机制如下：

客户端程序通过代理程序来访问真正的目标程序，代理程序对外隐藏了目标程序。

普通代理设计模式例子代码如下：

[java] view plaincopy

1. interface ProxyBase{

2. public void f();

3. public void g();

4. public void h();

5. }

6. //代理程序

7. class Proxy implement ProxyBase{

8. private ProxyBase implementation;

9. public Proxy(){

10. //目标程序

11. implementation = new ProxyImplementation();

12. }

13. public void f(){

14. implementation.f();

15. }

16. public void g(){

17. implementation.g();

18. }

19. public void h(){

20. implementation.h();

21. }

22. }

23. //目标程序

24. class ProxyImplementation implements ProxyBase{

25. public void f(){

26. System.out.println(“ProxyImplementation.f()”);

27. }

28. public void g(){

29. System.out.println(“ProxyImplementation.g()”);

30. }

31. public void h(){

32. System.out.println(“ProxyImplementation.h()”);

33. }

34. }

35. //客户端程序调用代理

36. public class ProxyDemo{

37. public static void main(String[] args){

38. //客户端调用代理程序

39. Proxy p = new Proxy();

40. p.f();

41. p.g();

42. p.h();

43. }

44. }

从 JDK1.3 以后，java 引入动态代理机制，java 的动态代理只能针对接口进行动

态代理，即要实现动态代理的类必须实现接口，CGLIB 提供了针对类的动态代理

功能。JDK 动态代理的例子如下：

[java] view plaincopy

1. //代理接口

2. interface Foo{

3. public void f(String s);

4. public void g(int i);

5. public void h(int i, String s);

6. }

7. //接口实现类，即被代理类

8. class FooImpl implements Foo{

9. public void f(String s){

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