Java設(shè)計(jì)模式實(shí)例,aclicktounlimitedpossibilitesYOURLOGO作者：目錄CONTENTS01單擊輸入目錄標(biāo)題02單例模式03工廠模式04建造者模式05觀察者模式06適配器模式添加章節(jié)標(biāo)題PART01單例模式PART02什么是單例模式單例模式是一種設(shè)計(jì)模式，用于確保一個(gè)類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例單例模式的主要目的是為了節(jié)省系統(tǒng)資源，避免重復(fù)創(chuàng)建對(duì)象單例模式的實(shí)現(xiàn)方式有多種，如餓漢式、懶漢式、雙重檢查鎖等單例模式在Java中的應(yīng)用廣泛，如Spring框架中的Bean管理、數(shù)據(jù)庫(kù)連接管理等單例模式的實(shí)現(xiàn)方式雙重檢查鎖：在懶漢式的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，減少鎖競(jìng)爭(zhēng)，提高性能靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)：在懶漢式的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，避免線程安全問(wèn)題，同時(shí)保證性能餓漢式：在類(lèi)加載時(shí)創(chuàng)建單例對(duì)象，線程安全，但可能造成資源浪費(fèi)懶漢式：在第一次使用單例對(duì)象時(shí)創(chuàng)建，線程安全，但可能導(dǎo)致性能下降單例模式的優(yōu)缺點(diǎn)a.違反了單一職責(zé)原則，將創(chuàng)建和獲取實(shí)例的邏輯耦合在一起b.線程安全問(wèn)題，需要特殊處理c.測(cè)試?yán)щy，因?yàn)闊o(wú)法創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例進(jìn)行測(cè)試缺點(diǎn)：a.違反了單一職責(zé)原則，將創(chuàng)建和獲取實(shí)例的邏輯耦合在一起b.線程安全問(wèn)題，需要特殊處理c.測(cè)試?yán)щy，因?yàn)闊o(wú)法創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例進(jìn)行測(cè)試a.保證只有一個(gè)實(shí)例，減少內(nèi)存占用b.提供全局訪問(wèn)點(diǎn)，方便調(diào)用c.避免重復(fù)創(chuàng)建對(duì)象，提高性能優(yōu)點(diǎn)：a.保證只有一個(gè)實(shí)例，減少內(nèi)存占用b.提供全局訪問(wèn)點(diǎn)，方便調(diào)用c.避免重復(fù)創(chuàng)建對(duì)象，提高性能單例模式的應(yīng)用場(chǎng)景需要全局訪問(wèn)的對(duì)象，如日志記錄器、配置管理器等需要頻繁創(chuàng)建和銷(xiāo)毀的對(duì)象，如數(shù)據(jù)庫(kù)連接、線程池等需要控制實(shí)例數(shù)量的對(duì)象，如線程池、連接池等需要在多個(gè)線程之間共享資源的對(duì)象，如緩存、計(jì)數(shù)器等工廠模式PART03什么是工廠模式工廠模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，用于創(chuàng)建對(duì)象工廠模式將創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程封裝在一個(gè)工廠類(lèi)中，客戶端只需要調(diào)用工廠類(lèi)的方法即可創(chuàng)建對(duì)象工廠模式可以降低耦合度，使得代碼更加靈活和可維護(hù)工廠模式可以分為簡(jiǎn)單工廠模式、工廠方法模式和抽象工廠模式工廠模式的實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單工廠模式：通過(guò)一個(gè)工廠類(lèi)來(lái)創(chuàng)建所有實(shí)例，客戶端只需要知道工廠類(lèi)即可工廠方法模式：每個(gè)產(chǎn)品都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的工廠類(lèi)，客戶端需要知道具體的工廠類(lèi)才能創(chuàng)建實(shí)例抽象工廠模式：提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴對(duì)象的接口，而無(wú)需指定它們的具體類(lèi)生成器模式：將一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與其表示分離，使得同樣的構(gòu)建過(guò)程可以創(chuàng)建不同的表示工廠模式的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：a.降低耦合度：工廠模式將創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程封裝在工廠類(lèi)中，客戶端只需要知道工廠類(lèi)即可，無(wú)需關(guān)心具體實(shí)現(xiàn)。b.提高可擴(kuò)展性：當(dāng)需要添加新的產(chǎn)品時(shí)，只需要添加新的工廠類(lèi)和產(chǎn)品類(lèi)，無(wú)需修改原有代碼。c.便于維護(hù)：工廠模式將創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程封裝在工廠類(lèi)中，便于集中管理和維護(hù)。a.降低耦合度：工廠模式將創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程封裝在工廠類(lèi)中，客戶端只需要知道工廠類(lèi)即可，無(wú)需關(guān)心具體實(shí)現(xiàn)。b.提高可擴(kuò)展性：當(dāng)需要添加新的產(chǎn)品時(shí)，只需要添加新的工廠類(lèi)和產(chǎn)品類(lèi)，無(wú)需修改原有代碼。c.便于維護(hù)：工廠模式將創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程封裝在工廠類(lèi)中，便于集中管理和維護(hù)。缺點(diǎn)：a.增加系統(tǒng)復(fù)雜度：工廠模式引入了新的類(lèi)，可能導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度增加。b.違反開(kāi)閉原則：當(dāng)需要添加新的產(chǎn)品時(shí)，可能需要修改原有工廠類(lèi)，違反了開(kāi)閉原則。a.增加系統(tǒng)復(fù)雜度：工廠模式引入了新的類(lèi)，可能導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度增加。b.違反開(kāi)閉原則：當(dāng)需要添加新的產(chǎn)品時(shí)，可能需要修改原有工廠類(lèi)，違反了開(kāi)閉原則。工廠模式的應(yīng)用場(chǎng)景當(dāng)一個(gè)類(lèi)需要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)對(duì)象時(shí)，可以使用工廠模式來(lái)簡(jiǎn)化對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程。當(dāng)一個(gè)類(lèi)的創(chuàng)建過(guò)程比較復(fù)雜，需要多個(gè)步驟時(shí)，可以使用工廠模式來(lái)封裝創(chuàng)建過(guò)程。當(dāng)一個(gè)類(lèi)的創(chuàng)建過(guò)程需要依賴其他類(lèi)或組件時(shí)，可以使用工廠模式來(lái)解耦創(chuàng)建過(guò)程。當(dāng)一個(gè)類(lèi)的創(chuàng)建過(guò)程需要根據(jù)不同的配置或環(huán)境來(lái)生成不同類(lèi)型或風(fēng)格的對(duì)象時(shí)，可以使用工廠模式來(lái)靈活地控制對(duì)象的創(chuàng)建。建造者模式PART04什么是建造者模式通過(guò)將構(gòu)建過(guò)程分解為多個(gè)步驟，使得構(gòu)建過(guò)程更加清晰和可維護(hù)建造者模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式主要目的是為了將復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建過(guò)程與它的表示分離建造者模式適用于創(chuàng)建復(fù)雜對(duì)象，特別是當(dāng)這些對(duì)象的構(gòu)建過(guò)程需要多個(gè)步驟時(shí)建造者模式的實(shí)現(xiàn)方式創(chuàng)建一個(gè)Builder接口，定義建造者的方法創(chuàng)建一個(gè)ConcreteBuilder類(lèi)，實(shí)現(xiàn)Builder接口，并添加具體實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建一個(gè)Director類(lèi)，負(fù)責(zé)調(diào)用ConcreteBuilder的方法，完成對(duì)象的構(gòu)建創(chuàng)建一個(gè)Product類(lèi)，表示要構(gòu)建的對(duì)象在客戶端，創(chuàng)建Director對(duì)象，并傳入ConcreteBuilder對(duì)象，然后調(diào)用Director的方法，完成對(duì)象的構(gòu)建建造者模式的優(yōu)缺點(diǎn)a.封裝性好，易于維護(hù)和擴(kuò)展b.可以靈活地控制對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程c.易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜對(duì)象的創(chuàng)建優(yōu)點(diǎn)：a.封裝性好，易于維護(hù)和擴(kuò)展b.可以靈活地控制對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程c.易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜對(duì)象的創(chuàng)建a.增加了類(lèi)的數(shù)量，使得系統(tǒng)更加復(fù)雜b.建造者模式需要更多的類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)，可能會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性缺點(diǎn)：a.增加了類(lèi)的數(shù)量，使得系統(tǒng)更加復(fù)雜b.建造者模式需要更多的類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)，可能會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性建造者模式的應(yīng)用場(chǎng)景當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建復(fù)雜對(duì)象時(shí)，可以使用建造者模式來(lái)簡(jiǎn)化對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程。當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)具有相同屬性但具體值不同的對(duì)象時(shí)，可以使用建造者模式來(lái)提高代碼的復(fù)用性。當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對(duì)象時(shí)，可以使用建造者模式來(lái)降低對(duì)象的復(fù)雜度。當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建具有不同類(lèi)型部件的對(duì)象時(shí)，可以使用建造者模式來(lái)提高代碼的靈活性。觀察者模式PART05什么是觀察者模式觀察者模式是一種設(shè)計(jì)模式，用于解決對(duì)象之間的依賴關(guān)系。觀察者模式允許觀察者監(jiān)聽(tīng)被觀察者的狀態(tài)變化，并在狀態(tài)變化時(shí)執(zhí)行相應(yīng)的操作。觀察者模式可以降低對(duì)象之間的耦合度，提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。觀察者模式包含兩個(gè)主要角色：觀察者和被觀察者。觀察者模式的實(shí)現(xiàn)方式客戶端：創(chuàng)建具體被觀察者和具體觀察者對(duì)象，并調(diào)用addObserver()方法將觀察者添加到被觀察者的觀察者列表中，然后調(diào)用notifyObservers()方法通知所有觀察者更新?tīng)顟B(tài)。被觀察者接口：定義被觀察者需要實(shí)現(xiàn)的方法，如addObserver()、removeObserver()、notifyObservers()具體被觀察者：實(shí)現(xiàn)被觀察者接口，并重寫(xiě)addObserver()、removeObserver()、notifyObservers()方法，以實(shí)現(xiàn)具體的被觀察者行為觀察者接口：定義觀察者需要實(shí)現(xiàn)的方法，如update()具體觀察者：實(shí)現(xiàn)觀察者接口，并重寫(xiě)update()方法，以實(shí)現(xiàn)具體的觀察者行為觀察者模式的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：a.降低耦合度：觀察者和被觀察者之間是松耦合的，彼此獨(dú)立，易于維護(hù)和擴(kuò)展。b.支持廣播通信：觀察者模式可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的通信，一個(gè)被觀察者可以同時(shí)通知多個(gè)觀察者。c.易于實(shí)現(xiàn)異步處理：觀察者模式可以實(shí)現(xiàn)異步處理，觀察者可以在接收到通知后自行處理，不影響被觀察者的執(zhí)行。a.降低耦合度：觀察者和被觀察者之間是松耦合的，彼此獨(dú)立，易于維護(hù)和擴(kuò)展。b.支持廣播通信：觀察者模式可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的通信，一個(gè)被觀察者可以同時(shí)通知多個(gè)觀察者。c.易于實(shí)現(xiàn)異步處理：觀察者模式可以實(shí)現(xiàn)異步處理，觀察者可以在接收到通知后自行處理，不影響被觀察者的執(zhí)行。缺點(diǎn)：a.性能問(wèn)題：如果觀察者數(shù)量過(guò)多，可能會(huì)導(dǎo)致性能問(wèn)題，因?yàn)槊看伪挥^察者狀態(tài)改變時(shí)，都需要通知所有觀察者。b.內(nèi)存泄漏：如果觀察者沒(méi)有正確實(shí)現(xiàn)，可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，因?yàn)橛^察者通常持有被觀察者的引用。c.難以跟蹤錯(cuò)誤：由于觀察者和被觀察者之間的松耦合，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，可能難以定位和跟蹤。a.性能問(wèn)題：如果觀察者數(shù)量過(guò)多，可能會(huì)導(dǎo)致性能問(wèn)題，因?yàn)槊看伪挥^察者狀態(tài)改變時(shí)，都需要通知所有觀察者。b.內(nèi)存泄漏：如果觀察者沒(méi)有正確實(shí)現(xiàn)，可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，因?yàn)橛^察者通常持有被觀察者的引用。c.難以跟蹤錯(cuò)誤：由于觀察者和被觀察者之間的松耦合，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，可能難以定位和跟蹤。觀察者模式的應(yīng)用場(chǎng)景事件處理：如按鈕點(diǎn)擊、鼠標(biāo)移動(dòng)等任務(wù)調(diào)度：如定時(shí)任務(wù)、異步任務(wù)等消息推送：如郵件通知、短信通知等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新：如股票行情、天氣預(yù)報(bào)等適配器模式PART06什么是適配器模式適配器模式是一種設(shè)計(jì)模式，用于解決接口不兼容的問(wèn)題。適配器模式通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)適配器類(lèi)，將源接口轉(zhuǎn)換為目標(biāo)接口，使得原本不兼容的接口可以協(xié)同工作。適配器模式主要包括三個(gè)角色：源接口、目標(biāo)接口和適配器類(lèi)。適配器模式的優(yōu)點(diǎn)是可以在不修改原有代碼的情況下，實(shí)現(xiàn)接口的兼容，提高代碼的可重用性和可維護(hù)性。適配器模式的實(shí)現(xiàn)方式接口適配器：通過(guò)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)接口，實(shí)現(xiàn)適配器功能類(lèi)適配器：通過(guò)繼承目標(biāo)類(lèi)，實(shí)現(xiàn)適配器功能對(duì)象適配器：通過(guò)組合目標(biāo)類(lèi)，實(shí)現(xiàn)適配器功能雙向適配器：同時(shí)實(shí)現(xiàn)源類(lèi)和目標(biāo)類(lèi)的接口，實(shí)現(xiàn)雙向適配功能適配器模式的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：a.增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性b.可能導(dǎo)致類(lèi)爆炸問(wèn)題c.性能可能會(huì)受到影響a.增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性b.可能導(dǎo)致類(lèi)爆炸問(wèn)題c.性能可能會(huì)受到影