java 常用十种设计模式示例归纳 | 已打包请带走
設(shè)計(jì)模式（Design pattern）是一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過分類編目的、代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。
GitHub地址
DesignPattern
文章說(shuō)明
一個(gè)Demo，集合常用的十種設(shè)計(jì)模式，每個(gè)模式使用易被人們接受的案例講述，按模式分包，使用設(shè)計(jì)模式前后對(duì)比，界面顯示定義講解，讓你更深刻的了解每種設(shè)計(jì)模式。 大部分案例來(lái)自張鴻洋的博客。如有錯(cuò)誤歡迎指正，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我刪除。
項(xiàng)目結(jié)構(gòu)
包結(jié)構(gòu).png設(shè)計(jì)模式分為三種類型，共23種：
- 創(chuàng)建型模式：單例模式、抽象工廠模式、建造者模式、工廠模式、原型模式。
- 結(jié)構(gòu)型模式：適配器模式、橋接模式、裝飾模式、組合模式、外觀模式、享元模式、代理模式。
- 行為型模式：模版方法模式、命令模式、迭代器模式、觀察者模式、中介者模式、備忘錄模式、解釋器模式、狀態(tài)模式、策略模式、職責(zé)鏈模式(責(zé)任鏈模式)、訪問者模式。 上面鏈接點(diǎn)擊直接跳轉(zhuǎn)到GitHub對(duì)應(yīng)模式解析內(nèi)
博客目錄
- 1 . 設(shè)計(jì)模式 觀察者模式(Observer Pattern) 以微信公眾服務(wù)為例
- 2 . 設(shè)計(jì)模式 工廠模式(Factory Pattern) 從賣肉夾饃說(shuō)起
- 3 . 設(shè)計(jì)模式 單例設(shè)計(jì)模式(Singleton Pattern) 完全解析
- 4 . 設(shè)計(jì)模式 策略模式(Strategy Pattern) 以角色游戲?yàn)楸尘?/li>
- 5 . 設(shè)計(jì)模式 適配器模式(Adapter Pattern) 以手機(jī)充電器為例
- 6 . 設(shè)計(jì)模式 命令模式(Command Pattern) 管理智能家電
- 7 . 設(shè)計(jì)模式 裝飾者模式(Decorator Pattern) 帶你重回傳奇世界
- 8 . 設(shè)計(jì)模式 外觀模式(Facade Pattern) 一鍵電影模式
- 9 . 設(shè)計(jì)模式 模版方法模式(TemplateMethod Pattern) 展現(xiàn)程序員的一天
- 10 . 設(shè)計(jì)模式 狀態(tài)模式(State Pattern) 以自動(dòng)售貨機(jī)為例
對(duì)應(yīng)模式所在的包
- 1 . Observer
- 2 . Factory
- 3 . Singleton
- 4 . Strategy
- 5 . Adapter
- 6 . Command
- 7 . Decorator
- 8 . Facade
- 9 . Template Method
- 10 . State
模式分析
1. 觀察者模式
定義了對(duì)象之間的一對(duì)多的依賴，這樣一來(lái)，當(dāng)一個(gè)對(duì)象改變時(shí)，它的所有的依賴者都會(huì)收到通知并自動(dòng)更新。
-
對(duì)于JDK或者Andorid中都有很多地方實(shí)現(xiàn)了觀察者模式，比如XXXView.addXXXListenter ， 當(dāng)然了 XXXView.setOnXXXListener不一定是觀察者模式，因?yàn)橛^察者模式是一種一對(duì)多的關(guān)系，對(duì)于setXXXListener是1對(duì)1的關(guān)系，應(yīng)該叫回調(diào)。
-
專題接口：Subject.java ;
/*** 注冊(cè)一個(gè)觀察者*/public void registerObserver(Observer observer);/*** 移除一個(gè)觀察者*/public void removeObserver(Observer observer);/*** 通知所有觀察者*/public void notifyObservers();3D服務(wù)號(hào)的實(shí)現(xiàn)類：ObjectFor3D.java
public void registerObserver(Observer observer) {observers.add(observer); } public void removeObserver(Observer observer) {int index = observers.indexOf(observer);if (index >= 0) {observers.remove(index);} } public void notifyObservers() {for (Observer observer : observers) {observer.update(msg);} } /** * 主題更新信息 */ public void setMsg(String msg) {this.msg = msg;notifyObservers(); }
所有觀察者需要實(shí)現(xiàn)此接口:Observer.java
public ObserverUser1(Subject subject) {subject.registerObserver(this);}public void update(String msg) {Log.e("-----ObserverUser1 ", "得到 3D 號(hào)碼:" + msg + ", 我要記下來(lái)。 ");}
最后測(cè)試：ObserverActivity.java
// 創(chuàng)建服務(wù)號(hào)objectFor3D = new ObjectFor3D();// 創(chuàng)建兩個(gè)訂閱者observerUser1 = new ObserverUser1(objectFor3D);observerUser2 = new ObserverUser2(objectFor3D);// 兩個(gè)觀察者,發(fā)送兩條信息objectFor3D.setMsg("201610121 的3D號(hào)為:127");objectFor3D.setMsg("20161022 的3D號(hào)為:000");
2. 工廠模式
簡(jiǎn)單列一下這個(gè)模式的家族：
1、靜態(tài)工廠模式
- 這個(gè)最常見了，項(xiàng)目中的輔助類，TextUtil.isEmpty等，類+靜態(tài)方法。
2、簡(jiǎn)單工廠模式（店里買肉夾饃）
- 定義：通過專門定義一個(gè)類來(lái)負(fù)責(zé)創(chuàng)建其他類的實(shí)例，被創(chuàng)建的實(shí)例通常都具有共同的父類。
根據(jù)類型直接創(chuàng)建肉夾饃：SimpleRoujiaMoFactory.java
public RoujiaMo creatRoujiaMo(String type) {RoujiaMo roujiaMo = null;switch (type) {case "Suan":roujiaMo = new ZSuanRoujiaMo();break;case "La":roujiaMo = new ZLaRoujiaMo();break;case "Tian":roujiaMo = new ZTianRoujiaMo();break;default:// 默認(rèn)為酸肉夾饃roujiaMo = new ZSuanRoujiaMo();break;}return roujiaMo; }
3、工廠方法模式（開分店）
- 定義：定義一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口，但由子類決定要實(shí)例化的類是哪一個(gè)。工廠方法模式把類實(shí)例化的過程推遲到子類。
對(duì)比定義：
- 1、定義了創(chuàng)建對(duì)象的一個(gè)接口：public abstract RouJiaMo sellRoujiaMo(String type);
- 2、由子類決定實(shí)例化的類，可以看到我們的饃是子類生成的。
- 提供創(chuàng)建肉夾饃店抽象方法：RoujiaMoStore.java
- 具體實(shí)現(xiàn)抽象方法：XianRoujiaMoStore.java
- 分店依舊使用簡(jiǎn)單工廠模式：XianSimpleRoujiaMoFactory.java
4、抽象工廠模式（使用官方提供的原料）
- 定義：提供一個(gè)接口，用于創(chuàng)建相關(guān)的或依賴對(duì)象的家族，而不需要明確指定具體類。
- 對(duì)比定義：
- 1、提供一個(gè)接口：public interface RouJiaMoYLFactroy
- 2、用于創(chuàng)建相關(guān)的或依賴對(duì)象的家族 public Meat createMeat();public YuanLiao createYuanliao();我們接口用于創(chuàng)建一系列的原材料。
- 創(chuàng)建用于提供原料的接口工廠：RoujiaMoYLFactory.java
- 各自分店實(shí)現(xiàn)接口，完成原料提供：XianRoujiaMoYLFoctory.java
準(zhǔn)備時(shí)，使用官方的原料：RoujiaMo.java
/*** 準(zhǔn)備工作*/ public void prepare(RoujiaMoYLFactory roujiaMoYLFactory) {Meet meet = roujiaMoYLFactory.creatMeet();YuanLiao yuanLiao = roujiaMoYLFactory.creatYuanLiao();Log.e("---RoujiaMo:", "使用官方的原料 ---" + name + ": 揉面-剁肉-完成準(zhǔn)備工作 yuanLiao:"+meet+"yuanLiao:"+yuanLiao); }
3. 單例設(shè)計(jì)模式
單例模式主要是為了避免因?yàn)閯?chuàng)建了多個(gè)實(shí)例造成資源的浪費(fèi)，且多個(gè)實(shí)例由于多次調(diào)用容易導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤，而使用單例模式能夠保證整個(gè)應(yīng)用中有且只有一個(gè)實(shí)例。
- 定義：只需要三步就可以保證對(duì)象的唯一性
- (1) 不允許其他程序用new對(duì)象
- (2) 在該類中創(chuàng)建對(duì)象
- (3) 對(duì)外提供一個(gè)可以讓其他程序獲取該對(duì)象的方法
- 對(duì)比定義：
- (1) 私有化該類的構(gòu)造函數(shù)
- (2) 通過new在本類中創(chuàng)建一個(gè)本類對(duì)象
- (3) 定義一個(gè)公有的方法，將在該類中所創(chuàng)建的對(duì)象返回
- 餓漢式[可用]：SingletonEHan.java
含懶漢式[雙重校驗(yàn)鎖 推薦用]：SingletonLanHan.java
private SingletonLanHan() {} private static SingletonLanHan singletonLanHanFour; public static SingletonLanHan getSingletonLanHanFour() {if (singletonLanHanFour == null) {synchronized (SingletonLanHan.class) {if (singletonLanHanFour == null) {singletonLanHanFour = new SingletonLanHan();}}}return singletonLanHanFour; }內(nèi)部類[推薦用]：SingletonIn.java
- 枚舉[推薦用]：SingletonEnum.java
單例設(shè)計(jì)模式.png
4. 策略模式
策略模式：定義了算法族，分別封裝起來(lái)，讓它們之間可相互替換，此模式讓算法的變化獨(dú)立于使用算法的客戶。
- 以創(chuàng)建游戲角色為例子：
- 最初的游戲角色的父類：Role.java
- 發(fā)現(xiàn)有重復(fù)代碼后，重構(gòu)后的父類：Role.java
- 總結(jié)：
- 1、封裝變化（把可能變化的代碼封裝起來(lái)）
- 2、多用組合，少用繼承（我們使用組合的方式，為客戶設(shè)置了算法）
- 3、針對(duì)接口編程，不針對(duì)實(shí)現(xiàn)（對(duì)于Role類的設(shè)計(jì)完全的針對(duì)角色，和技能的實(shí)現(xiàn)沒有關(guān)系）
最后測(cè)試：創(chuàng)建角色：
RoleA roleA = new RoleA("---A"); roleA.setiDisplayBehavior(new DisplayYZ()).setiAttackBehavior(new AttackXL()).setiDefendBehavior(new DefendTMS()).setiRunBehavior(new RunJCTQ()); roleA.display();// 樣子 roleA.attack();// 攻擊 roleA.run();// 逃跑 roleA.defend();// 防御
5. 適配器模式
定義：將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口，適配器讓原本接口不兼容的類可以相互合作。這個(gè)定義還好，說(shuō)適配器的功能就是把一個(gè)接口轉(zhuǎn)成另一個(gè)接口。
- 以充電器為實(shí)例: 手機(jī)充電器一般都是5V左右吧，咱天朝的家用交流電壓220V，所以手機(jī)充電需要一個(gè)適配器（降壓器）
- 一部手機(jī): Mobile.java
- 手機(jī)依賴一個(gè)提供5V電壓的接口: V5Power.java
- 我們擁有的是220V家用交流電: V220Power.java
- 適配器，完成220V轉(zhuǎn)5V的作用：V5PowerAdapter.java
最后測(cè)試：給手機(jī)沖個(gè)電：
Mobile mobile = new Mobile(); V5Power v5Power = new V5PowerAdapter(new V200Power()); mobile.inputPower(v5Power);
6. 命令模式
定義：將“請(qǐng)求”封裝成對(duì)象，以便使用不同的請(qǐng)求、隊(duì)列或者日志來(lái)參數(shù)化其他對(duì)象。命令模式也支持可撤銷的操作。(簡(jiǎn)化: 將請(qǐng)求封裝成對(duì)象，將動(dòng)作請(qǐng)求者和動(dòng)作執(zhí)行者解耦。)
- 需求：最近智能家電很火熱，假設(shè)現(xiàn)在有電視、電腦、電燈等家電，現(xiàn)在需要你做個(gè)遙控器控制所有家電的開關(guān)，要求做到每個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)的功能供用戶個(gè)性化，對(duì)于新買入家電要有非常強(qiáng)的擴(kuò)展性。
- 1、家電的API：Door.java
- 2、把命令封裝成類：
- 統(tǒng)一的命令接口：Command.java
- 家電實(shí)現(xiàn)該接口：DoorOpenCommand.java
- 3、遙控器：ControlPanel.java
4、定義一個(gè)命令，可以干一系列的事情：QuickCommand.java
QuickCommand quickCloseCommand = new QuickCommand(new Command[]{new LightOffCommand(light), new ComputerOffCommand(computer), new DoorCloseCommand(door)}); controlPanel.setCommands(6, quickOpenCommand); controlPanel.keyPressed(6);5、遙控器面板執(zhí)行：CommandActivity.java
controlPanel.setCommands(0, new DoorOpenCommand(door));// 開門 controlPanel.keyPressed(0);
命令模式
7. 裝飾者模式
裝飾者模式：若要擴(kuò)展功能，裝飾者提供了比集成更有彈性的替代方案，動(dòng)態(tài)地將責(zé)任附加到對(duì)象上。
先簡(jiǎn)單描述下裝飾者模式發(fā)揮作用的地方，當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)好了一個(gè)類，我們需要給這個(gè)類添加一些輔助的功能，并且不希望改變這個(gè)類的代碼，這時(shí)候就是裝飾者模式大展雄威的時(shí)候了。這里還體現(xiàn)了一個(gè)原則：類應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改關(guān)閉。
需求：設(shè)計(jì)游戲的裝備系統(tǒng)，基本要求，要可以計(jì)算出每種裝備在鑲嵌了各種寶石后的攻擊力和描述：
- 1、裝備的超類：IEquip.java
- 2、各個(gè)裝備的實(shí)現(xiàn)類：
- eg：武器的實(shí)現(xiàn)類: ArmEquip.java
- 3、裝飾品的超類（裝飾品也屬于裝備）：IEquipDecorator.java
4、裝飾品的實(shí)現(xiàn)類：
- eg：藍(lán)寶石的實(shí)現(xiàn)類(可累加): BlueGemDecorator.java
5、最后測(cè)試：計(jì)算攻擊力和查看描述：
Log.e("---", "一個(gè)鑲嵌2顆紅寶石,1顆藍(lán)寶石的靴子: ");IEquip iEquip = new RedGemDecotator(new RedGemDecotator(new BlueGemDecotator(new ShoeEquip())));Log.e("---", "攻擊力:" + iEquip.caculateAttack());Log.e("---", "描述語(yǔ):" + iEquip.description());
8. 外觀模式
定義：提供一個(gè)統(tǒng)一的接口，用來(lái)訪問子系統(tǒng)中的一群接口，外觀定義了一個(gè)高層的接口，讓子系統(tǒng)更容易使用。其實(shí)就是為了方便客戶的使用，把一群操作，封裝成一個(gè)方法。
- 需求：我比較喜歡看電影，于是買了投影儀、電腦、音響、設(shè)計(jì)了房間的燈光、買了爆米花機(jī)，然后我想看電影的時(shí)候，我需要一鍵觀影和一鍵關(guān)閉。
- 每個(gè)設(shè)備類的開關(guān)等操作：
- eg: 爆米花機(jī)：PopcornPopper.java
電影院類：HomeTheaterFacade.java
/*** 一鍵觀影*/public void watchMovie() {computer.on();light.down();popcornPopper.on();popcornPopper.makePopcorn();projector.on();projector.open();player.on();player.make3DListener();}最后測(cè)試：一鍵觀影：
new HomeTheaterFacade(computer, light, player, popcornPopper, projector).watchMovie();
9. 模板方法模式
定義：定義了一個(gè)算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中，模版方法使得子類可以在不改變算法結(jié)構(gòu)的情況下，重新定義算法的步驟。
- 需求：簡(jiǎn)單描述一下：本公司有程序猿、測(cè)試、HR、項(xiàng)目經(jīng)理等人，下面使用模版方法模式，記錄下所有人員的上班情況
- 模板方法模式中的三類角色
- 1、具體方法(Concrete Method)
- 2、抽象方法(Abstract Method)
- 3、鉤子方法(Hook Method)
工人的超類：Worker.java
// 具體方法public final void workOneDay() {Log.e("workOneDay", "-----------------work start----------------");enterCompany();work();exitCompany();Log.e("workOneDay", "-----------------work end----------------");}// 工作 抽象方法public abstract void work();// 鉤子方法public boolean isNeedPrintDate() {return false;}private void exitCompany() {if (isNeedPrintDate()) {Log.e("exitCompany", "---" + new Date().toLocaleString() + "--->");}Log.e("exitCompany", name + "---離開公司");}程序員實(shí)現(xiàn)類（可得知時(shí)間）：ITWorker.java
/*** 重寫父類的此方法,使可以查看離開公司時(shí)間*/public boolean isNeedPrintDate() {return true;}最后測(cè)試：
查看所有人員的工作情況：
QAWorker qaWorker = new QAWorker("測(cè)試人員");qaWorker();HRWorker hrWorker = new HRWorker("莉莉姐");hrWorker.workOneDay();...查看程序猿離開公司的時(shí)間:
ITWorker itWorker = new ITWorker("jingbin");itWorker.workOneDay();
10. 狀態(tài)模式
定義：允許對(duì)象在內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變它的行為，對(duì)象看起來(lái)好像修改了它的類。
定義又開始模糊了，理一下，當(dāng)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)，它的行為跟隨狀態(tài)的改變而改變了，看起來(lái)好像重新初始化了一個(gè)類似的。
需求：已自動(dòng)售貨機(jī)為例（有已投幣、未投幣等狀態(tài)和投幣、投幣等方法）
- 最初實(shí)現(xiàn)待改進(jìn)的售貨機(jī)：VendingMachine.java
改進(jìn)后的售貨機(jī)（更具有延展性）:VendingMachineBetter.java
// 放錢public void insertMoney() {currentState.insertMoney();}// 退錢public void backMoney() {currentState.backMoney();}// 轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄public void turnCrank() {currentState.turnCrank();if (currentState == soldState || currentState == winnerState) {currentState.dispense();//兩種情況會(huì)出貨}}// 出商品public void dispense() {Log.e("VendingMachineBetter", "---發(fā)出一件商品");if (count > 0) {count--;}}// 設(shè)置對(duì)應(yīng)狀態(tài)public void setState(State state) {this.currentState = state;}狀態(tài)的接口：State.java
- 對(duì)應(yīng)狀態(tài)的接口實(shí)現(xiàn)類：
- eg: 中獎(jiǎng)狀態(tài)：WinnerState.java
- eg: 售賣狀態(tài)：SoldState.java
改進(jìn)后的售貨機(jī)測(cè)試：
// 初始化售貨機(jī),且里面有3個(gè)商品VendingMachineBetter machineBetter = new VendingMachineBetter(3);machineBetter.insertMoney();machineBetter.turnCrank();
參考鏈接
- http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/category/2206597
Thanks
- CSDN：張鴻洋
- CSDN：dmk877
End
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GitHub：DesignPattern
作者：Jingbin_
鏈接：http://www.jianshu.com/p/61b67ca754a3
來(lái)源：簡(jiǎn)書
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的java 常用十种设计模式示例归纳 | 已打包请带走的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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