在effective java中看到的两个比较精妙的例子,一个是建造者模式,一个是装饰器模式,故在此做一下笔记

本文介绍了建造者模式和装饰器模式的应用实例。通过建造者模式实现营养成分表的灵活构造,展示了如何按需初始化对象属性。装饰器模式部分则通过具体代码示例解释了如何在不破坏封装性的前提下扩展类的功能。

建造者模式

这个例子的优雅之处在于初始化可以针对不同的需求择要构造。哈哈。
show the code from 《effetive java》  the 2 item!
package Builder;

public class NutritionFacts {
	private final int servingSize;
	private final int servings;
	private final int calories;
	private final int fat;
	private final int sodium;
	private final int carbohydrate;

	public static class Builder {
		private final int servingSize;
		private final int servings;
		private int calories = 0;
		private int fat = 0;
		private int sodium = 0;
		private int carbohydrate = 0;

		public Builder(int servingSize, int servings) {
			this.servingSize = servingSize;
			this.servings = servings;
		}

		public Builder calories(int val) {
			this.calories = val;
			return this;
		}

		public Builder fat(int val) {
			this.fat = val;
			return this;
		}

		public Builder sodium(int val) {
			this.sodium = val;
			return this;
		}

		public Builder carbohydrate(int val) {
			this.carbohydrate = val;
			return this;
		}

		public NutritionFacts build() {
			return new NutritionFacts(this);
		}

	}

	private NutritionFacts(Builder builder) {
		servingSize = builder.servingSize;
		servings = builder.servings;
		calories = builder.calories;
		fat = builder.fat;
		carbohydrate = builder.carbohydrate;
		sodium = builder.sodium;
	}

	public static void main(String[] args) {
		//initial the field which you like!
		//for exsample one 
		NutritionFacts nutrition1 = new Builder(10, 12).calories(3).sodium(4)
				.build();
		//exsample second 
		NutritionFacts nutrition2 = new Builder(23,45).fat(100).build();

	}

}

装饰器模式(decorator)

这个或者说是组合模式,是为了消除继承破坏封装性(因为如果没有is a的逻辑,尽量不要用继承,不然逻辑会越来越混乱)。

the code from effective java  the 17 item but codes is mine imulate.
package Decorator;

import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class MySet<T> extends OurSet<T> {

	@Override
	public int size() {
		// do sth
		return super.size();
	}

	public MySet(Set<T> s) {
		super(s);
	}
	// do sth 

}

class OurSet<T> implements Set<T> {
	public OurSet(Set<T> s) {
		super();
		this.s = s;
	}

	private final Set<T> s;

	@Override
	public int size() {

		return s.size();
	}

	@Override
	public boolean isEmpty() {
		return s.isEmpty();
	}

	@Override
	public boolean contains(Object o) {
		return s.contains(o);
	}

	@Override
	public Iterator iterator() {
		return s.iterator();
	}

	@Override
	public Object[] toArray() {
		return s.toArray();
	}

	@Override
	public Object[] toArray(Object[] a) {
		return s.toArray(a);
	}

	@Override
	public boolean add(Object e) {
		return s.add((T) e);
	}

	@Override
	public boolean remove(Object o) {
		return s.remove(o);
	}

	@Override
	public boolean containsAll(Collection c) {
		return s.containsAll(c);
	}

	@Override
	public boolean addAll(Collection c) {
		return s.addAll(c);
	}

	@Override
	public boolean retainAll(Collection c) {
		return false;
	}

	@Override
	public boolean removeAll(Collection c) {
		return s.removeAll(c);
	}

	@Override
	public void clear() {
		s.clear();
	}

}







<think>嗯,用户让我用Java一个单例模式的例子。首先,我得回想一下单例模式的定义和用途。单例模式属于创建型设计模式,确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。这在需要控制资源或者共享资源时很有用,比如数据库连接池、日志对象等。 接下来,我需要考虑不同的实现方式。常见的单例实现有懒汉式、饿汉式、双重检查锁、静态内部类、枚举等。用户可能希望一个简单明了的例子,所以应该选择最典型的几种来说明。 首先是饿汉式,这个实现简单,类加载时就初始化实例,线程安全。不过可能会浪费资源,如果实例很大且不常用的话。然后是懒汉式,延迟加载,但需要考虑线程安全问题。早期的懒汉式不加同步锁的话,多线程环境下会出问题,所以需要加synchronized关键字,但这样会影响性能。 然后双重检查锁,结合了懒汉式的延迟加载和线程安全,通过两次检查实例是否存在,减少同步的开销。不过要注意volatile关键字的使用,防止指令重排序导致的问题。 静态内部类方式利用了类加载机制,静态内部类在第一次使用时才会加载,从而实现了延迟加载,并且由JVM保证线程安全。这种方式比较优雅,代码也简洁。 还有枚举方式,Effective Java推荐的方法,不仅能避免多线程问题,还能防止反序列化重新创建新对象。不过可能不太灵活,比如无法继承其他类。 用户可能需要一个具体的例子,我应该给出几种常见的实现,并说明优缺点,让用户根据场景选择。同时要提醒注意事项,比如线程安全、序列化问题、反射攻击等。 现在需要把这些整理成代码示例,用中文解释清楚每种实现的原理和适用情况。可能用户是刚开始学习设计模式,所以需要解释得详细一些,确保他们能理解不同实现方式的区别和适用场景。 还要注意代码格式,用户要求行内数学表达式用$...$,但这里主要是代码块,所以需要用正确的Java语法,可能用三个反引号包裹代码块。不过用户没有特别说明代码块的格式,但根据系统指令,可能需要使用$$...$$,但代码块通常用反引号。不过原例子里用户用了三个反引号,可能应该遵循这一点。不过原例子里用户给的是系统指令中的例子,所以可能用户希望用标准的代码块格式。 最后,要确保回答结构清晰,分点列出不同的实现方式,每种方式给出代码示例、优缺点和适用场景。这样用户能一目了然,选择适合自己需求的方式。</think>好的!单例模式是设计模式中最基础的模式之一,主要作用是保证一个类仅有一个实例,并提供全局访问点。以下是几种常见的Java实现方式及详细说明: --- ### 一、饿汉式(线程安全) ```java public class Singleton { // 类加载时直接初始化实例 private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); // 私有化构造方法 private Singleton() {} // 提供全局访问点 public static Singleton getInstance() { return INSTANCE; } } ``` **特点** - **线程安全**:实例在类加载时创建,由JVM保证线程安全 - **缺点**:可能浪费资源(即使未使用也会创建实例) - **适用场景**:实例较小且一定会被使用的情况 --- ### 二、懒汉式(线程不安全→改进为线程安全) ```java // 基础版(线程不安全) public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); // 多线程可能重复创建 } return instance; } } // 改进版(加锁,线程安全但性能低) public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } ``` **特点** - **延迟加载**:首次调用`getInstance()`时创建实例 - **缺点**:同步锁影响性能 - **适用场景**:单线程环境或对性能要求不高的情况 --- ### 三、双重检查锁(DCL,线程安全) ```java public class Singleton { // volatile禁止指令重排序 private static volatile Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { // 第一次检查 synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { // 第二次检查 instance = new Singleton(); } } } return instance; } } ``` **特点** - **延迟加载 + 高效线程安全**:通过两次判空和`volatile`关键字优化性能 - **适用场景**:高并发环境 --- ### 四、静态内部类(线程安全) ```java public class Singleton { private Singleton() {} // 静态内部类在第一次使用时加载 private static class Holder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return Holder.INSTANCE; // 触发类加载并初始化实例 } } ``` **特点** - **天然线程安全**:由JVM保证类加载过程的线程安全 - **延迟加载**:内部类在调用`getInstance()`时加载 - **推荐方式**:简洁高效,无锁性能优 --- ### 五、枚举实现(最简洁的线程安全方式) ```java public enum Singleton { INSTANCE; // 枚举实例天然单例 public void doSomething() { // 功能方法 } } ``` **特点** - **绝对单例**:防止反射攻击和序列化破坏 - **代码极简**:直接通过`Singleton.INSTANCE`调用 - **推荐方式**:符合《Effective Java》建议 --- ### 关键注意事项 1. **反射攻击**:除枚举方式外,其他实现可能通过反射破坏单例(可通过构造方法中抛出异常防御) 2. **序列化安全**:若需序列化,应实现`readResolve()`方法返回已有实例 3. **多类加载器**:不同类加载器可能加载多个实例(需统一类加载器环境) 实际开发中推荐优先选择 **静态内部类** 或 **枚举** 实现方式。
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