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Java:一篇学好设计模式

转载 作者:我是一只小鸟 更新时间:2023-04-13 14:31:46 33 4
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什么是设计模式

简单理解,设计模式是前人多年写代码踩坑总结出来的优秀代码攻略,目的是减少大量无用代码,让项目更好维护 。

七大设计原则

接下来要讲的23种设计模式,但遵循下面的七大原则:

  1. 单一职责原则
    2、接口隔离原则
  2. 依赖倒置原则
    4、里氏替换原则
  3. 开闭原则
  4. 迪米特原则
  5. 合成复用原则

单一职责原则

单一职责原则,目的是每个类履行一种职责。好比一个人是医生,就好好干医生份内事,无需插手护士、保洁等和医生职责无关事 。

反例

比如说一个Person类,有工作work的方法:

                        
                          public class Person{
	public void work(String person){
		System.out.println("职位为:"+ person + "的人正在工作");
	}
}

                        
                      

这个Person,根据传的person能做各种职位的事,破坏了单一职责 。

正例

                        
                          public interface Person{
	public void work();
}

                        
                      
                        
                          public class Doctor implement Person{
	public void work(){
	}
}

public class Teacher implement Person{
	public void work(){
	}
}

                        
                      

接口隔离原则

这个原则有点难讲,总结就是把接口拆成最简.

反例

有一个Person,有 fight打人、eat吃饭、work工作三个方法 。

                        
                          public interface Person{
	public void fight();
	public void eat();
	public void work();
}

                        
                      

现在有两个类:PersonA 和 PersonB 都实现了Person接口,实际上PersonA根本不需要打人,PersonB不需要工作.

正例

                        
                          public interface Person1{
	public void eat();
}

public interface Person2 extend Person1{
	public void fight();
}

public interface Person3 extend Person1{
	public void work();
}

                        
                      

拆成3个接口。如此一来,PersonA只需要实现Person3,PersonAB实现Person2 。

依赖倒置原则

依赖倒置原则,核心在于面向接口编程,传细节,定抽象.

反例

有个Person类,有send方法.

                        
                          public class Person{
	public void send(Email mail){
		System.out.println(mail.getInfo());
	}
}

                        
                      

这方法只能发邮件,那我发短信啥的就不行了 。

正例

定义3个接口 。

                        
                          public interface Receiver{
	public void getInfo();
}

public class Email implement Receiver{
	public void getInfo(){
	
	}
}

public class WeiXin  implement Receiver{
	public void getInfo(){
	
	}
}

                        
                      

结果:

                        
                          public class Person{
	public void send(Receiver r){
		System.out.println(mail.getInfo());
	}
}

                        
                      

里氏替换原则

里氏替换原则,他的核心在于: 尽量 子类不用去重写父类的方法.

开闭原则

开闭原则,核心在于:对外允许拓展,对内拒绝修改。 什么意思呢?比如现在我给你了空的羽毛球圆筒,对外只需要装合适的羽毛球即可,对内是不拒绝像把羽毛球筒硬搞成方的 。

再举个例子,一些配置文件有些参数是固定好的,比如 server.port。对内可以编写自己的参数,对内是不允许修改server.port的参数名 。

迪米特原则

迪米特原则,被依赖的类尽量让依赖类 知道的内部实现细节尽量少 ,总结就是降低耦合 。

合成复用原则

合成复用原则,当使用另一个类的方法时,尽量使用聚合的方式,减少使用继承.

这个比较好理解,现在有A类有个A1方法,B想要使用A1。不好的做法就是B去继承A,然后就有A1方法。推荐是B里引入A,然后调用A去用A1 。

设计模式

设计模式可分为3种类型,下面列举需要重点掌握的设计模式 。

创建型模式:单例模式,工厂模式,原型模式,建造者模式 结构型模式:适配器模式,装饰模式,代理模式 行为型模式:观察者模式 。

单例模式

单例模式,要求在整个应用中一个类只有一个对象实例。 刚开始此模式,懒汉和饿汉式的单例代码比较经典,大家有空去看下.

然后在spring最常见的单例就是我们的组件,默认都是单例的,也是单例的体现.

工厂模式

简单工厂模式

比如车有很多品牌:奥迪、宝马、保时捷...如果我要一辆宝马,那我得手动new,要一辆保时捷还是得new。那简单工厂模式,在这里可以定义一个创建车工厂类,传入参数拿到不同品牌车。如:

                        
                          Car car = CarFactory.getCar(String brand);

                        
                      

抽象工厂模式

抽象工厂模式是简单工厂模式的升级版。简单工厂模式从一个工厂拿不同牌子的车,那如果某个牌子中细分有车型,颜色....那单个工厂显然不够用了 。

利用抽象工厂模式,可以从工厂方法A中拿到某个牌子的工厂B,再根据B拿到具体的车,如下:

                        
                          BrandCarFactory brandCarFactory = CarFactory.getBrandCarFactory(String brand);

Car car = brandCarFactory.getCar(String color,String size....)

                        
                      

原型模式

原型模式,通过原型对象构建出和他属性一样的实例。比如说创建10只羊,每次羊都叫喜羊羊,18岁。当第一只创建后,第二只的创建属性都从第一支获取 。

spring的bean配置为多例时,利用到的就是原型模式.

建造者模式

建造者模式,和工厂模式有点类似。说起来有点难讲,还是看下例子:

  1. 执行入口:
                        
                          public class Demo{
	public static void main(String[] args) {
        HouseDiretor dir = new HouseDiretor(new HightHouse());
		House house = dir.buildHouse();
    }
}

                        
                      
  1. 各个类:
                        
                          //房子构造者
public abstract class HouseBuilder{
	private House house = new House();
	
	public void buildA();
	public void buildB();
	public void buildC();
	
	public void buildHouse(){
		return house;
	}
}

//高楼
public class HightHouse extends HouseBuilder{
	public void buildA(){
	...
	}
	public void buildB(){
	...
	}
	public void buildC(){
	....
	}
	
}

//指挥者
public class HouseDiretor{
	private HouseBuilder builder;
	
	public HouseDiretor(HouseBuilder builder){
		this.builder = builder;
	}
	
	public void buildHouse(){
		builder.buildA();
		builder.buildB();
		builder.buildC();
		return builder.buildHouse();
	}
}

                        
                      

适配器模式

适配器模式,就很好理解了。 平时大家见过的转接头就是适配器,比如你笔记本只有USB接口,但插口是HIDM,这就需要一个HIDM转USB的转换器充当连接.

类适配器模式

下面以充电器将220V转5V电压作为适配器来编写例子: 5V接口:

                        
                          public interface Inter5V{
	public int output5V();
}

                        
                      

220V实现类 。

                        
                          public class Impl220V {
	public int output220V(){
		return 220;
	}
}

                        
                      

适配器类 。

                        
                          public class Impl5V extends Impl220V implement Inter5V{
	public int output5V(){
		return output220V()/24
	}
}

                        
                      

比如现在手机要充电 。

                        
                          public class Phone{
	public void charging(Inter5V inter5V){
		if(inter5V.output5V == 5){
		 //可以充电了
		}else{
			//不能充电
		}
	}
}

    public static void main(String[] args) {
        Phone phone = new Phone();
		phone.charging(new Impl55V)
    }

                        
                      

对象适配器模式

类适配器模式在于继承,这种方式有局限性。 而对象适配器模式在于聚合,没有继承关系限制。还是按上面的例子,但是某些类发生变化: 适配器类 。

                        
                          public class Impl5V implement Inter5V{
	private Impl220V impl220V;;
	
	public Impl20V(Impl220V impl220V){
		this.impl220V = impl220V;
	}
	public int output5V(){
		return impl220V.output220V()/24
	}
}

                        
                      

充电入口:

                        
                          public static void main(String[] args) {
        Phone phone = new Phone();
		phone.charging(new Impl55V(new Impl220V()))
 }

                        
                      

接口适配器模式

接口适配器模式,和上面两种不太一样。他解决是这样一个问题:接口的方法不想全部实现,只实现自己要用的即可 。

接口适配器往往会定义抽一个抽象类,去实现A接口的所有方法,但是方法体全为空。然后我们再去继承抽象类,选择性重写自己的方法即可.

装饰者模式

装饰者模式,在于解决银排列组合问题。就比如说牛肉面,排骨面...这些都是固定死的,理想状态是一碗面,想加啥自己加。 在Java在装饰罩的体现,有个很重要的前提, 就是被装饰着和装饰者都会实现或继承相同的父类 ,具体参考如下: https://blog.csdn.net/m0_47944994/article/details/127901010 。

装饰者A a = new 装饰者A(new 被装饰者) 装饰者B b = new 装饰者B(new 被装饰者) 。

代理模式

代理模式,在不改动A方法的基础上,代理类(增强类)对A方法进行前后的增强.

代理模式可以分为三种:静态代理,动态代理(JDK代理,接口代理),cglib代理 。

静态代理

静态代理,有个重要的前提是:代理类和被代理类都要实现同一接口,直接上例子: 同一接口:

                        
                          public interface ITeateacher{
	public void teach();
}

                        
                      

被代理类:

                        
                          public class Teacher implments ITeateacher{
	public void teach(){
		System.out.println("教学生");
	}
}

                        
                      

代理类:

                        
                          public class TeacherProxy implments ITeateacher{
	public ITeateacher teacher;
	
	public TeacherProxy(ITeateacher teacher){
		this.teacher = teacher;
	}
	public void teach(){
		System.out.println("备课");
		teacher.teacher();
		System.out.println("下课");
	}
}

                        
                      

使用

                        
                          public static void main(String[] args) {
	ITeateacher teacher = new TeacherProxy(nwe Teacher());
	teacher.teach()
}

                        
                      

好处就不说了,就是方法增强了。但缺点是实现同一接口,后面接口方法进行拓展不好维护 。

动态代理

动态代理也被叫JDK代理,因为代理对象是依赖JDK的API来生成的,不需要我们去创建代理类.

前提要求是目标类是要实现接口的,并且是对接口的所有方法进行增强,实例如下:

目标类接口:

                        
                          public interface ITeacherDao {
    public String teach(String person);
}

                        
                      

目标类:

                        
                          public class TeacherDao implements ITeacherDao{
    @Override
    public String teach(String person) {
        return person + "在教书";
    }
}

                        
                      

代理工厂类,我们编写用于获取代理对象:

                        
                          public class ProxyFactory {
	public ProxyFactory(Object targetObj){
        this.targetObj = targetObj;
    }
	
	public Object getProxyIntance(){
        	return Proxy.newProxyInstance(targetObj.getClass().getClassLoader(), targetObj.getClass().getInterfaces()
                , new InvocationHandler() {
                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        System.out.println("增强前代码");
                        Object returnValue = method.invoke(targetObj, args);
                        System.out.println(returnValue);
                        System.out.println("增强后代码");
                        return returnValue;
                    }
                });
    }
}

                        
                      

使用:

                        
                          public static void main(String[] args) {
        ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(new TeacherDao());

        //获取代理对象(JDK帮我们生成的)
        ITeacherDao proxyIntance = (ITeacherDao) proxyFactory.getProxyIntance();

        proxyIntance.teach("张三");
    }

                        
                      

动态代理生成代理对象其实也实现了接口,和静态一样。不一样是代理对象是JDK帮我们做了而已 。

cglib代理

cglib代理,如果说目标类是不需要实现任何接口的,那么就用不了动态代理,但是cglib代理可以解决 。

注意cglib是一个框架包,需要咨询引入使用。下面直接上代码: 目标类:

                        
                          public class TeacherDao{

    public String teach(String person) {
        return person + "在教书";
    }
}

                        
                      

代理工厂类:

                        
                          public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
    private Object targetObj;

    public ProxyFactory(Object targetObj){
        this.targetObj = targetObj;
    }

    public Object getProxyIntance(){
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(targetObj.getClass());//设置父类,cglib原理就是通过继承目标类来生成子类(代理类)
        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("cglib增强,增强前----");
        Object returnValue = method.invoke(targetObj, args);
        System.out.println(returnValue);
        System.out.println("cglib增强,增强后----");
        return returnValue;
    }
}

                        
                      

使用 。

                        
                              public static void main(String[] args) {
        ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(new TeacherDao());

        //获取代理对象(JDK帮我们生成的)
        TeacherDao proxyIntance = (TeacherDao) proxyFactory.getProxyIntance();

        proxyIntance.teach("张三");
    }

                        
                      

模板模式

模板模式很简单,就是定义了一套流程所需的接口和并且子类实现。比如RedisTemplate,JdbcTemplate 。

最后此篇关于Java:一篇学好设计模式的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于Java:一篇学好设计模式的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。

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