環(huán)境
Java:1.8.0_202-b08
dependency:
- lombok 1.18.6
- Guava 27.0.1-jre
- slf4j-log4j12 1.7.25
Github Repositories: https://github.com/ilssio/design-pattern
1. 單例模式
a). 定義:
Java中單例模式定義:“一個(gè)類有且僅有一個(gè)實(shí)例,并且自行實(shí)例化向整個(gè)系統(tǒng)提供野舶∫准#”
b). 實(shí)現(xiàn)
請(qǐng)看注釋
①
package io.ilss.pattern.singleton;
/**
* @author : feng
* @description: SingletonThree
* @date : 2019-04-11 15:42
* @version: : 1.0
*/
public class SingletonOne {
private final static SingletonOne INSTANCE = new SingletonOne();
private SingletonOne(){}
public static SingletonOne getInstance(){
return INSTANCE;
}
/**
* 第一種:餓漢式 使用靜態(tài)常量直接new
*
* 在類加載的時(shí)候,完成實(shí)例平道,可以避免線程同步問(wèn)題
*/
}
②
package io.ilss.pattern.singleton;
/**
* @author : feng
* @description: SingletonThree
* @date : 2019-04-11 15:54
* @version: : 1.0
*/
public class SingletonTwo {
private final static SingletonTwo INSTANCE;
static {
INSTANCE = new SingletonTwo();
}
private SingletonTwo() {}
public static SingletonTwo getInstance() {
return INSTANCE;
}
/**
* 第二種:餓漢式 使用靜態(tài)代碼塊
*
* 和第一種類似
*/
}
③
package io.ilss.pattern.singleton;
/**
* @author : feng
* @description: SingletonThree
* @date : 2019-04-11 16:01
* @version: : 1.0
*/
public class SingletonThree {
private static SingletonThree SingletonThree;
private SingletonThree() {}
public static SingletonThree getInstance() {
if (SingletonThree == null) {
SingletonThree = new SingletonThree();
}
return SingletonThree;
}
/**
* 第三種:懶漢式 通過(guò)getInstance方法中空判斷來(lái)實(shí)現(xiàn)
*
* 注:此種方法線程不安全睹欲,多線程情況 不推薦使用。
*
*/
}
④
package io.ilss.pattern.singleton;
/**
* @author : feng
* @description: SingletonFour
* @date : 2019-04-11 16:11
* @version: : 1.0
*/
public class SingletonFour {
private static SingletonFour INSTANCE;
private SingletonFour() {
}
public static synchronized SingletonFour getInstance() {
if (null == INSTANCE) {
INSTANCE = new SingletonFour();
}
return INSTANCE;
}
/**
* 第四種:懶漢式 使用synchronized同步鎖實(shí)現(xiàn)
*
* 因?yàn)槭褂昧朔椒?jí)鎖一屋,效率偏低句伶。
*/
}
⑤
package io.ilss.pattern.singleton;
/**
* @author : feng
* @description: SingletonFive
* @date : 2019-04-11 16:17
* @version: : 1.0
*/
public class SingletonFive {
private static SingletonFive INSTANCE;
private SingletonFive() { }
public static SingletonFive getInstance() {
if (null == INSTANCE) {
synchronized (SingletonFive.class) {
if (null == INSTANCE) {
INSTANCE = new SingletonFive();
}
}
}
return INSTANCE;
}
/**
* 第五種 懶漢式 使用double-check(雙重檢查機(jī)制)
*
* 延遲加載,線程安全陆淀。 推薦使用
*/
}
⑥
package io.ilss.pattern.singleton;
/**
* @author : feng
* @description: SingletonSix
* @date : 2019-04-12 09:27
* @version: : 1.0
*/
public class SingletonSix {
private static class Singleton {
private static SingletonSix INSTANCE = new SingletonSix();
}
public static SingletonSix getInstance() {
return Singleton.INSTANCE;
}
/**
* 第六種 靜態(tài)內(nèi)部類
*
* 采用類裝載的機(jī)制來(lái)保證初始化實(shí)例時(shí)只有一個(gè)線程考余。
* 靜態(tài)內(nèi)部類方式在Singleton類被裝載時(shí)并不會(huì)立即實(shí)例化,
* 而是在需要實(shí)例化時(shí)轧苫,調(diào)用getInstance方法楚堤,才會(huì)裝載Singleton類,
* 從而完成SingletonSix的實(shí)例化含懊。
*/
}
⑦
package io.ilss.pattern.singleton;
/**
* @author : feng
* @description: SingletonSeven
* @date : 2019-04-12 09:31
* @version: : 1.0
*/
public class SingletonSeven {
public String string = "test";
// 內(nèi)部枚舉類
private enum EnumSingleton{
// 規(guī)范要求必須有注釋身冬。。請(qǐng)忽略這個(gè)注釋岔乔,好吧 既然你看完了酥筝,那就再看兩眼?
Singleton;
private SingletonSeven instance;
// 枚舉類的構(gòu)造方法在類加載時(shí)被實(shí)例化
EnumSingleton(){
instance = new SingletonSeven();
}
private SingletonSeven getInstance(){
return instance;
}
}
public static SingletonSeven getInstance() {
return EnumSingleton.Singleton.getInstance();
}
/**
* 第七種:通過(guò)內(nèi)部枚舉類實(shí)現(xiàn)
*
* Java保證了所有枚舉的構(gòu)造方法只會(huì)被執(zhí)行一次雏门,所以無(wú)論多少線程調(diào)用嘿歌,都只會(huì)產(chǎn)生一個(gè)實(shí)例掸掏。
*/
}
2. 原型模式
a). 定義
原型模式就是用原型實(shí)例指定創(chuàng)建對(duì)象的種類,并且通過(guò)復(fù)制這些原型創(chuàng)建新的對(duì)象宙帝。
淺拷貝:使用一個(gè)已知實(shí)例對(duì)新創(chuàng)建實(shí)例的成員變量逐個(gè)賦值丧凤,這個(gè)方式被稱為淺拷貝。
深拷貝:當(dāng)一個(gè)類的拷貝構(gòu)造方法步脓,不僅要復(fù)制對(duì)象的所有非引用成員變量值愿待,還要為引用類型的成員變量創(chuàng)建新的實(shí)例,并且初始化為形式參數(shù)實(shí)例值靴患。
關(guān)于淺拷貝和深拷貝 可以看 http://www.cnblogs.com/chenssy/p/3308489.html
b). 實(shí)現(xiàn)
①
package io.ilss.pattern.prototype;
import lombok.Data;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
* @author : feng
* @description: SomeObject
* @date : 2019-04-12 14:11
* @version: : 1.0
*/
@Getter
@Setter
@Slf4j
public class SomeObject implements Cloneable {
private int flag = 1;
private String msg = "hello world!";
/**
* Java中的Object類提供了淺克隆的clone()方法仍侥,
* 具體原型類只要實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口就可實(shí)現(xiàn)對(duì)象的淺克隆
*/
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
SomeObject object1 = new SomeObject();
SomeObject object2 = (SomeObject) object1.clone();
SomeObject object3 = (SomeObject) object1.clone();
object3.setFlag(2);
log.debug(" object 1 : {} , hashCode() : {} , toString() : {} ", object1, object1.hashCode(), object1.getMsg() + " " + object1.getFlag());
log.debug(" object 2 : {} , hashCode() : {} , toString() : {} ", object2, object2.hashCode(), object2.getMsg() + " " + object2.getFlag());
log.debug(" object 3 : {} , hashCode() : {} , toString() : {} ", object3, object3.hashCode(), object3.getMsg() + " " + object3.getFlag());
}
}
②用帶原型管理器的原型模式來(lái)生成包含“圓”和“正方形”等圖形的原型
package io.ilss.pattern.prototype;
/**
* @author : feng
* @description: Shape
* @date : 2019-04-12 14:42
* @version: : 1.0
*/
interface Shape extends Cloneable {
/**
* 拷貝
* @return Object
*/
Object clone();
/**
* 計(jì)算面積
* @return area
*/
double computeArea();
}
package io.ilss.pattern.prototype;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.util.Scanner;
/**
* @author : feng
* @description: Circle
* @date : 2019-04-12 14:44
* @version: : 1.0
*/
@Getter
@Setter
@Slf4j
public class Circle implements Shape {
double radius = 1.0;
@Override
public Object clone() {
Circle circle = null;
try {
circle = (Circle) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
log.error("Clone Circle class failed!");
}
return circle;
}
@Override
public double computeArea() {
return Math.PI * radius * radius;
}
}
package io.ilss.pattern.prototype;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
* @author : feng
* @description: Square
* @date : 2019-04-12 14:48
* @version: : 1.0
*/
@Getter
@Setter
@Slf4j
class Square implements Shape {
private double length = 1.0;
@Override
public Object clone() {
Square square = null;
try {
square = (Square) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
log.error("Clone Square class failed!");
}
return square;
}
@Override
public double computeArea() {
return length * length;
}
}
package io.ilss.pattern.prototype;
import com.google.common.collect.Maps;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.util.*;
/**
* @author : feng
* @description: PrototypeManager
* @date : 2019-04-12 14:42
* @version: : 1.0
*/
@Slf4j
class PrototypeManager {
private Map<String, Shape> map = Maps.newHashMap();
public PrototypeManager() {
map.put("Circle", new Circle());
map.put("Square", new Square());
}
public void addshape(String key, Shape obj) {
map.put(key, obj);
}
public Shape getShape(String key) {
Shape temp = map.get(key);
return (Shape) temp.clone();
}
public static void main(String[] args) {
PrototypeManager manager = new PrototypeManager();
Shape object1 = manager.getShape("Circle");
log.debug(" {} ", object1.computeArea());
Shape object2 = manager.getShape("Square");
log.debug(" {} ", object2.computeArea());
Circle circle = (Circle) manager.getShape("Circle");
circle.setRadius(2.2);
Shape object3 = circle;
log.debug(" {} ", object3.computeArea());
}
}
3. 工廠方法模式
a). 定義
工廠方法模式是簡(jiǎn)單工廠模式的衍生,解決了許多簡(jiǎn)單工廠模式的問(wèn)題。首先完全實(shí)現(xiàn)‘開-閉 原則’凯砍,實(shí)現(xiàn)了可擴(kuò)展。其次更復(fù)雜的層次結(jié)構(gòu),可以應(yīng)用于產(chǎn)品結(jié)果復(fù)雜的場(chǎng)合魔种。
簡(jiǎn)單工廠模式是屬于創(chuàng)建型模式。簡(jiǎn)單工廠模式是由一個(gè)工廠對(duì)象決定創(chuàng)建出哪一種產(chǎn)品類的實(shí)例柒爵。
簡(jiǎn)單工廠模式是工廠模式中最簡(jiǎn)單實(shí)用的模式根悼,可以理解為是不同工廠模式的一個(gè)特殊實(shí)現(xiàn)。
簡(jiǎn)單工廠模式又稱靜態(tài)工廠方法模式格了。它存在的目的很簡(jiǎn)單:定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口看铆。
工廠方法模式中考慮的是一類產(chǎn)品的生產(chǎn),如畜牧場(chǎng)只養(yǎng)動(dòng)物盛末、電視機(jī)廠只生產(chǎn)電視機(jī)弹惦、計(jì)算機(jī)軟件學(xué)院只培養(yǎng)計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)的學(xué)生
工廠方法模式的主要角色如下。
- 抽象工廠(Abstract Factory):提供了創(chuàng)建產(chǎn)品的接口悄但,調(diào)用者通過(guò)它訪問(wèn)具體工廠的工廠方法 newProduct() 來(lái)創(chuàng)建產(chǎn)品棠隐。
- 具體工廠(ConcreteFactory):主要是實(shí)現(xiàn)抽象工廠中的抽象方法,完成具體產(chǎn)品的創(chuàng)建檐嚣。
- 抽象產(chǎn)品(Product):定義了產(chǎn)品的規(guī)范助泽,描述了產(chǎn)品的主要特性和功能。
-
具體產(chǎn)品(ConcreteProduct):實(shí)現(xiàn)了抽象產(chǎn)品角色所定義的接口嚎京,由具體工廠來(lái)創(chuàng)建嗡贺,它同具體工廠之間一一對(duì)應(yīng)。
在這里插入圖片描述
b). 實(shí)現(xiàn)
Product
package io.ilss.pattern.factorymethod;
/**
* @author : feng
* @description: Product 抽象產(chǎn)品
* @date : 2019-04-12 16:10
* @version: : 1.0
*/
interface Product {
public void show();
}
ConcreteProduct
package io.ilss.pattern.factorymethod;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
* @author : feng
* @description: ConcreteProductOne 產(chǎn)品1
* @date : 2019-04-12 16:11
* @version: : 1.0
*/
@Slf4j
class ConcreteProductOne implements Product {
private String name = "One";
@Override
public void show() {
log.info("Product {} show()", name);
}
}
package io.ilss.pattern.factorymethod;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
* @author : feng
* @description: ConcreteProductOne 產(chǎn)品2
* @date : 2019-04-12 16:11
* @version: : 1.0
*/
@Slf4j
class ConcreteProductTwo implements Product {
private String name = "Two";
@Override
public void show() {
log.info("Product {} show()", name);
}
}
AbstractFactory
package io.ilss.pattern.factorymethod;
/**
* @author : feng
* @description: ProductAbstractFactory 抽象工廠
* @date : 2019-04-12 16:13
* @version: : 1.0
*/
public interface ProductAbstractFactory {
/**
* 生產(chǎn)產(chǎn)品
* @return Product
*/
Product newProduct();
}
ConcreteFactory
package io.ilss.pattern.factorymethod;
/**
* @author : feng
* @description: ProductConcreteOneFactory 具體工廠1
* @date : 2019-04-12 16:15
* @version: : 1.0
*/
public class ProductConcreteOneFactory implements ProductAbstractFactory {
@Override
public Product newProduct() {
return new ConcreteProductOne();
}
}
package io.ilss.pattern.factorymethod;
/**
* @author : feng
* @description: ProductConcreteTwoFactory 具體工廠2
* @date : 2019-04-12 16:16
* @version: : 1.0
*/
public class ProductConcreteTwoFactory implements ProductAbstractFactory {
@Override
public Product newProduct() {
return new ConcreteProductTwo();
}
}
4. 抽象工廠模式
a). 定義
- 抽象工廠模式是所有形態(tài)的工廠模式中最為抽象和最具一般性的一種形態(tài)鞍帝。抽象工廠模式是指當(dāng)有多個(gè)抽象角色時(shí)诫睬,使用的一種工廠模式。抽象工廠模式可以向客戶端提供一個(gè)接口帕涌,使客戶端在不必指定產(chǎn)品的具體的情況下摄凡,創(chuàng)建多個(gè)產(chǎn)品族中的產(chǎn)品對(duì)象续徽。根據(jù)里氏替換原則,任何接受父類型的地方架谎,都應(yīng)當(dāng)能夠接受子類型炸宵。因此,實(shí)際上系統(tǒng)所需要的谷扣,僅僅是類型與這些抽象產(chǎn)品角色相同的一些實(shí)例土全,而不是這些抽象產(chǎn)品的實(shí)例。換言之会涎,也就是這些抽象產(chǎn)品的具體子類的實(shí)例裹匙。工廠類負(fù)責(zé)創(chuàng)建抽象產(chǎn)品的具體子類的實(shí)例。
里氏替換原則:
- 里氏替換原則(Liskov Substitution Principle LSP)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本原則之一末秃。 里氏替換原則中說(shuō)概页,任何基類可以出現(xiàn)的地方,子類一定可以出現(xiàn)练慕。 LSP是繼承復(fù)用的基石惰匙,只有當(dāng)衍生類可以替換掉基類,軟件單位的功能不受到影響時(shí)铃将,基類才能真正被復(fù)用项鬼,而衍生類也能夠在基類的基礎(chǔ)上增加新的行為。
如此劲阎,問(wèn)題產(chǎn)生了:“我們?nèi)绾稳ザ攘坷^承關(guān)系的質(zhì)量绘盟?”
Liskov于1987年提出了一個(gè)關(guān)于繼承的原則** “Inheritance should ensure that any property proved about supertype objects also holds for subtype objects.”——“繼承必須確保超類所擁有的性質(zhì)在子類中仍然成立∶跸桑” **也就是說(shuō)龄毡,當(dāng)一個(gè)子類的實(shí)例應(yīng)該能夠替換任何其超類的實(shí)例時(shí),它們之間才具有is-A關(guān)系锡垄。
該原則稱為L(zhǎng)iskov Substitution Principle——里氏替換原則沦零。
抽象工廠是一種為訪問(wèn)類提供一個(gè)創(chuàng)建一組相關(guān)或相互依賴對(duì)象的接口,且訪問(wèn)類無(wú)須指定所要產(chǎn)品的具體類就能得到同族的不同等級(jí)的產(chǎn)品的模式結(jié)構(gòu)货岭。
抽象工廠模式是工廠方法模式的升級(jí)版本蠢终,工廠方法模式只生產(chǎn)一個(gè)等級(jí)的產(chǎn)品,而抽象工廠模式可生產(chǎn)多個(gè)等級(jí)的產(chǎn)品茴她。
b). 實(shí)現(xiàn)
package io.ilss.pattern.abstractfactory;
/**
* @author : feng
* @description: ProductOne 抽象產(chǎn)品 1
* @date : 2019-04-12 16:10
* @version: : 1.0
*/
interface ProductOne {
public void show();
}
package io.ilss.pattern.abstractfactory;
/**
* @author : feng
* @description: ProductOne 抽象產(chǎn)品 2
* @date : 2019-04-12 16:10
* @version: : 1.0
*/
interface ProductTwo {
public void show();
}
package io.ilss.pattern.abstractfactory;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
* @author : feng
* @description: ConcreteProductOneOne 產(chǎn)品1 廠商1
* @date : 2019-04-12 16:46
* @version: : 1.0
*/
@Slf4j
public class ConcreteProductOneOne implements ProductOne {
private String name = "OneOne";
@Override
public void show() {
log.info("Product {} show()", name);
}
}
package io.ilss.pattern.abstractfactory;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
* @author : feng
* @description: ConcreteProductOneTwo 產(chǎn)品1 廠商2
* @date : 2019-04-12 16:46
* @version: : 1.0
*/
@Slf4j
public class ConcreteProductOneTwo implements ProductOne {
private String name = "OneTwo";
@Override
public void show() {
log.info("Product {} show()", name);
}
}
package io.ilss.pattern.abstractfactory;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
* @author : feng
* @description: ConcreteProductTwoOne 產(chǎn)品2 廠商1
* @date : 2019-04-12 16:46
* @version: : 1.0
*/
@Slf4j
public class ConcreteProductTwoOne implements ProductTwo {
private String name = "TwoOne";
@Override
public void show() {
log.info("Product {} show()", name);
}
}
package io.ilss.pattern.abstractfactory;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
* @author : feng
* @description: ConcreteProductTwoTwo 產(chǎn)品2 廠商2
* @date : 2019-04-12 16:46
* @version: : 1.0
*/
@Slf4j
public class ConcreteProductTwoTwo implements ProductTwo {
private String name = "TwoTwo";
@Override
public void show() {
log.info("Product {} show()", name);
}
}
package io.ilss.pattern.abstractfactory;
/**
* @author : feng
* @description: AbstractFactory 抽象工廠
* @date : 2019-04-12 16:43
* @version: : 1.0
*/
interface AbstractFactory
{
public ProductOne newProductOne();
public ProductTwo newProductTwo();
}
package io.ilss.pattern.abstractfactory;
/**
* @author : feng
* @description: ProductConcreteOneFactory 工廠1
* @date : 2019-04-12 16:44
* @version: : 1.0
*/
public class ProductConcreteOneFactory {
public ProductOne newProductOne() {
return new ConcreteProductOneOne();
}
public ProductTwo newProductTwo() {
return new ConcreteProductTwoOne();
}
}
package io.ilss.pattern.abstractfactory;
/**
* @author : feng
* @description: ProductConcreteTwoFactory 工廠2
* @date : 2019-04-12 16:44
* @version: : 1.0
*/
public class ProductConcreteTwoFactory {
public ProductOne newProductOne() {
return new ConcreteProductOneTwo();
}
public ProductTwo newProductTwo() {
return new ConcreteProductTwoTwo();
}
}
參考文章
- http://c.biancheng.net/view/1343.html
- https://baike.baidu.com/item/%E5%8E%9F%E5%9E%8B%E6%A8%A1%E5%BC%8F/4941014?fr=aladdin
- https://www.cnblogs.com/zhaoyan001/p/6365064.html
- http://www.cnblogs.com/garryfu/p/7976546.html
- http://c.biancheng.net/view/1348.html
- https://baike.baidu.com/item/%E5%B7%A5%E5%8E%82%E6%96%B9%E6%B3%95%E6%A8%A1%E5%BC%8F/2361103?fr=aladdin
- http://www.cnblogs.com/forlina/archive/2011/06/21/2086114.html
- https://baike.baidu.com/item/%E6%8A%BD%E8%B1%A1%E5%B7%A5%E5%8E%82%E6%A8%A1%E5%BC%8F
- http://c.biancheng.net/view/1351.html
- http://www.reibang.com/p/7deb64f902db