单例模式的几种实现方式最经典的java23种设计模式及具体例⼦
设计模式(Design pattern)是⼀套被反复使⽤、多数⼈知晓的、经过分类编⽬的、代码设计经验的总结。使⽤设计模式是为了可重⽤代码、让代码更容易被他⼈理解、保证代码可靠性。毫⽆疑问,设计模式于⼰于他⼈于系统都是多赢的,设计模式使代码编制真正⼯程化,设计模式是软件⼯程的基⽯,如同⼤厦的⼀块块砖⽯⼀样。项⽬中合理的运⽤设计模式可以完美的解决很多问题,每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应,每⼀个模式描述了⼀个在我们周围不断重复发⽣的问题,以及该问题的核⼼解决⽅案,这也是它能被⼴泛应⽤的原因。
⼀、设计模式的分类
总体来说设计模式分为三⼤类:
创建型模式,共五种:⼯⼚⽅法模式、抽象⼯⼚模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
结构型模式,共七种:适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
⾏为型模式,共⼗⼀种:策略模式、模板⽅法模式、观察者模式、迭代⼦模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
其实还有两类:并发型模式和线程池模式。⽤⼀个图⽚来整体描述⼀下:
⼆、Java的23中设计模式
从这⼀块开始,我们详细介绍Java中23种设计模式的概念,应⽤场景等情况,并结合他们的特点及设计模式的原则进⾏分析。
1、⼯⼚⽅法模式(Factory Method)
⼯⼚⽅法模式分为三种:
11、普通⼯⼚模式,就是建⽴⼀个⼯⼚类,对实现了同⼀接⼝的⼀些类进⾏实例的创建。⾸先看下关系图:
举例如下:(我们举⼀个发送邮件和短信的例⼦)
⾸先,创建⼆者的共同接⼝:
public interface Sender {
public void Send();
}
其次,创建实现类:
public class MailSender implements Sender {
@Override
public void Send() {
System.out.println(“this is mailsender!”);
}
}
public class SmsSender implements Sender {
@Override
public void Send() {
System.out.println(“this is sms sender!”);
}
}
最后,建⼯⼚类:
public class SendFactory {
public Sender produce(String type) {
if (“mail”.equals(type)) {
return new MailSender();
} else if (“sms”.equals(type)) {
return new SmsSender();
} else {
System.out.println(“请输⼊正确的类型!”);
return null;
}
}
}
我们来测试下:
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args) {
SendFactory factory = new SendFactory();
Sender sender = factory.produce(“sms”);
sender.Send();
}
}
输出:this is sms sender!
22、多个⼯⼚⽅法模式,是对普通⼯⼚⽅法模式的改进,在普通⼯⼚⽅法模式中,如果传递的字符串出错,则不能正确创建对象,⽽多个⼯⼚⽅法模式是提供多个⼯⼚⽅法,分别创建对象。关系图:
::__IHACKLOG_REMOTE_IMAGE_AUTODOWN_BLOCK__::2
将上⾯的代码做下修改,改动下SendFactory类就⾏,如下:
public class SendFactory {
public Sender produceMail(){
return new MailSender();
}
public Sender produceSms(){
return new SmsSender();
}
}
测试类如下:
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args) {
SendFactory factory = new SendFactory();
Sender sender = factory.produceMail();
sender.Send();
}
}
输出:this is mailsender!
33、静态⼯⼚⽅法模式,将上⾯的多个⼯⼚⽅法模式⾥的⽅法置为静态的,不需要创建实例,直接调⽤即可。public class SendFactory {
public static Sender produceMail(){
return new MailSender();
}
public static Sender produceSms(){
return new SmsSender();
}
}
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args) {
Sender sender = SendFactory.produceMail();
sender.Send();
}
}
输出:this is mailsender!
总体来说,⼯⼚模式适合:凡是出现了⼤量的产品需要创建,并且具有共同的接⼝时,可以通过⼯⼚⽅法模式进⾏创建。在以上的三种模式中,第⼀种如果传⼊的字符串有误,不能正确创建对象,第三种相对于第⼆种,不需要实例化⼯⼚类,所以,⼤多数情况下,我们会选⽤第三种——静态⼯⼚⽅法模式。
2、抽象⼯⼚模式(Abstract Factory)
⼯⼚⽅法模式有⼀个问题就是,类的创建依赖⼯⼚类,也就是说,如果想要拓展程序,必须对⼯⼚类进⾏修改,这违背了闭包原则,所以,从设计⾓度考虑,有⼀定的问题,如何解决?就⽤到抽象⼯⼚模式,创建多个⼯⼚类,这样⼀旦需要增加新的功能,直接增加新的⼯⼚类就可以了,不需要修改之前的代码。因为抽象⼯⼚不太好理解,我们先看看图,然后就和代码,就⽐较容易理解。
请看例⼦:
public interface Sender {
public void Send();
}
两个实现类:
public class MailSender implements Sender {
@Override
public void Send() {
System.out.println(“this is mailsender!”);
}
}
public class SmsSender implements Sender {
@Override
public void Send() {
System.out.println(“this is sms sender!”);
}
}
两个⼯⼚类:
public class SendMailFactory implements Provider {
@Override
public Sender produce(){
return new MailSender();
}
}
public class SendSmsFactory implements Provider{
@Override
public Sender produce() {
return new SmsSender();
}
}
在提供⼀个接⼝:
public interface Provider {
public Sender produce();
}
测试类:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Provider provider = new SendMailFactory();
Sender sender = provider.produce();
sender.Send();
}
}
其实这个模式的好处就是,如果你现在想增加⼀个功能:发及时信息,则只需做⼀个实现类,实现Sender接⼝,同时做⼀个⼯⼚类,实现Provider接⼝,就OK了,⽆需去改动现成的代码。这样做,拓展性较好!
3、单例模式(Singleton)
单例对象(Singleton)是⼀种常⽤的设计模式。在Java应⽤中,单例对象能保证在⼀个JVM中,该对象只有⼀个实例存在。这样的模式有⼏个好处:
1、某些类创建⽐较频繁,对于⼀些⼤型的对象,这是⼀笔很⼤的系统开销。
2、省去了new操作符,降低了系统内存的使⽤频率,减轻GC压⼒。
3、有些类如交易所的核⼼交易引擎,控制着交易流程,如果该类可以创建多个的话,系统完全乱了。(⽐如⼀个军队出现了多个司令员同时指挥,肯定会乱成⼀团),所以只有使⽤单例模式,才能保证核⼼交易服务器独⽴控制整个流程。
⾸先我们写⼀个简单的单例类:
public class Singleton {
/* 持有私有静态实例,防⽌被引⽤,此处赋值为null,⽬的是实现延迟加载 */
private static Singleton instance = null;
/* 私有构造⽅法,防⽌被实例化 */
private Singleton() {
}
/* 静态⼯程⽅法,创建实例 */
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {

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