java设计模式

1. 单例模式

作为对象的创建模式，单例模式确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。

特点：1. 单例类只有一个实例；2. 必须自己创建自己的唯一实例；3. 必须给所有其他对象提供这个实例。

饿汉式单例类：饿汉式是典型的空间换时间，当类装载的时候就会创建类的实例，不管你用不用，先创建出来，然后每次调用的时候，就不需要再判断，节省了运行时间。

懒汉式单例类：懒汉式是典型的时间换空间，就是每次获取实例都会进行判断，看是否需要创建实例，浪费判断的时间。当然，如果一直没有人使用的话，那就不会创建实例，则节约内存空间。由于懒汉式的实现是线程安全的，这样会降低整个访问的速度，而且每次都要判断。

双重检查加锁：既实现线程安全，又能够使性能不受很大的影响。它只是第一次创建实例的时候同步，以后就不需要同步了，从而加快了运行速度。

由于volatile关键字可能会屏蔽掉虚拟机中一些必要的代码优化，所以运行效率并不是很高。因此一般建议，没有特别的需要，不要使用。也就是说，虽然可以使用“双重检查加锁”机制来实现线程安全的单例，但并不建议大量采用，可以根据情况来选用。

public class Singleton {

    private volatile static Singleton instance = null;

    private Singleton(){}

    public static Singleton getInstance(){

        //先检查实例是否存在，如果不存在才进入下面的同步块

        if(instance == null){

            //同步块，线程安全的创建实例

            synchronized (Singleton.class) {

                //再次检查实例是否存在，如果不存在才真正的创建实例

                if(instance == null){

                    instance = new Singleton();

                }

            }

        }

        return instance;

    }

}

Lazyinitialization holder class模式：综合使用了Java的类级内部类和多线程缺省同步锁的知识，很巧妙地同时实现了延迟加载和线程安全。

要想很简单地实现线程安全，可以采用静态初始化器的方式，它可以由JVM来保证线程的安全性。采用类级内部类，在这个类级内部类里面去创建对象实例。这样一来，只要不使用到这个类级内部类，那就不会创建对象实例，从而同时实现延迟加载和线程安全。

单例和枚举：单元素的枚举类型已经成为实现Singleton的最佳方法。使用枚举来实现单实例控制会更加简洁，而且无偿地提供了序列化机制，并由JVM从根本上提供保障，绝对防止多次实例化，是更简洁、高效、安全的实现单例的方式。

public enum Singleton {

    /**

     * 定义一个枚举的元素，它就代表了Singleton的一个实例。

     */

   

    uniqueInstance;

   

    /**

     * 单例可以有自己的操作

     */

    public void singletonOperation(){

        //功能处理

    }

}

 

 

2. 简单工厂方法

简单工厂模式实现了生成产品类的代码跟客户端代码分离，在工厂类中你可以添加所需的生成产品的逻辑代码。

但是不符合“开放-封闭”原则，即对扩展开发，对修改关闭。假设要加一个产品类C，你就要修改工厂类里面的生成产品的代码，在这里你就要增加if-else判断。对于这个问题，我们的工厂方法模式就可以解决这个问题。

 

 

3. 工厂方法模式

工厂方法模式中我们把生成产品类的时间延迟，就是通过对应的工厂类来生成对应的产品类，在这里我们就可以实现“开发-封闭”原则，无论加多少产品类，我们都不用修改原来类中的代码，而是通过增加工厂类来实现。

但是这还是有缺点的，如果产品类过多，我们就要生成很多的工厂类。。假如我们要实现的产品接口不止一个，也就是有多个产品接口，不同产品接口有对应的产品族。对于这种情况我们可以采用抽象工厂模式。

 

4.抽象工厂模式

 

优点

1. 分离接口和实现。客户端使用抽象工厂来创建需要的对象，而客户端根本就不知道具体的实现是谁，客户端只是面向产品的接口编程而已。也就是说，客户端从具体的产品实现中解耦。

2. 切换产品族很容易，因为一个具体的工厂实现代表的是一个产品族。

缺点

不太容易扩展新的产品，如果需要给整个产品族添加一个新的产品，那么就需要修改抽象工厂，这样就会导致修改所有的工厂实现类。