设计模式概述（复习）--持续更新_设计模式概述从设计模式历史、概念、内容结构、使用方法等方面给出自己对设计模-优快云博客

1 设计模式七大原则

1.1 单一职责原则

1.1.1 含义

降低类的复杂度，一个类只负责一项职责
降低代码更改的影响
提供可读性、可维护性
通常都需要遵守单一职责原则，逻辑足够简单才可以违反；只有类中方法比较少，可以在方法级别遵守单一职责原则

1.2 开闭原则

对提供方开放扩展，对使用方关闭修改
尽量通过扩展而不是修改实现功能
使用设计模式的目的就是遵守开闭原则

1.3 迪米特原则

最小知道法则
方法入参、方法返回值和成员变量成为直接朋友，而局部变量称为间接朋友
被依赖的类不管逻辑多复杂，都尽量封装到类的内部
迪米特法则的核心是：降低类与类之间的耦合，并不是完全没有依赖

1.4 接口隔离原则

客户端不应该依赖它不需要的接口，即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上.
示例：如果C依赖1~3方法，而A依赖1、4、5方法，那么依赖关系应该从图1改为图2

1.5 依赖转置原则

1.5.2 特征

高层模块不应该依赖底层模块
抽象不应该依赖细节
中心思想是：面向接口编程
理念：抽象的东西相对于细节更稳定
接口和抽象类主要是用来搭建规范，细节有具体的实现类来实现

1.5.2 依赖传递的方式

接口方式
构造器方式
setter方式

1.5.3 注意事项和细节

低层代码尽量要有抽象类和接口
变量的声明类型尽量是抽象类或接口
继承时遵循里氏替换原则

1.6 里氏替换原则

所有的父类都可以透明的使用子类的对象
子类尽量不要修改父类的非抽象方法，尽量不要重写父类的方法
迫不得已使用聚合、组合和依赖来解决问题，或者抽象个更加基础的类

1.7 合成复用原则

尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承
依赖、组合和聚合的区别
- 依赖：方法入参传入接口等,关联、继承与实现是依赖关系的特例
- 组合：成员变量，通过set方法传入，是关联关系的特例
- 聚合：成员变量，直接new对象，是关联关系的特例

2 UML中类图的简单介绍

2.1 依赖关系

只要用到了，就拥有依赖关系

2.2 泛化关系（继承关系）

泛化关系实际就是继承关系，是依赖关系的特殊情况
比较常见的形式：子类继承了父类，接口继承另一个接口

2.3 实现关系

接口实现等，是依赖关系的特殊情况
比较常见的形式：实现类实现某个接口

2.4 关联关系

类与类的关系，具有导航性和多重性，是依赖关系的特殊情况

2.5 聚合关系

整体与部分的关系，但部分可以与整体分离，是关联关系的特殊情况
比较常见的形式：成员变量中，没有进行初始化，而是使用set方法进行初始化

2.6 组合关系

整体与部分的关系，部分与整体共生死，是关联关系的特殊情况
比较常见的形式：成员变量中，使用new进行了初始化

2.7 UML示意图

在这里插入图片描述

3 设计模式分类

模式不是代码，而是通用的解决方案

3.1 创建型设计模式（5种）

单例模式
工厂模式
抽象工厂
原型模式
建造者模式

3.2 结构型设计模式（7种）

主要是站在类与类关系的角度进行设计

适配器模式
桥接模式
代理模式
装饰模式
组合模式
外观模式
享元模式

3.3 行为型设计模式（11种）

主要是站在方法调用的角度上面进行设计

策略模式
观察者模式
中介者模式
责任链模式
状态模式
命令模式
模板方法模式
备忘录模式
解释器模式（拦截器模式）
访问者模式
迭代器模式

4 创建型设计模式

4.1 单例模式

目的：只允许存在一个实例
实现：

饿汉式：静态常量
饿汉式：静态代码块
懒汉式：线程不安全
懒汉式：线程安全，同步方法
懒汉式：线程安全，同步代码块
双重检查
静态内部类
枚举类

4.1.1 饿汉式：静态常量

package singleton.type1;

/**
 * 饿汉式：静态常量
 * 可能会导致内存浪费
 *
 * @author yi qiang
 * @date 2021/5/2 22:07
 */
public class Singleton1 {

    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton=Singleton.getInstance();
        Singleton singleton1=Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton==singleton1);
        System.out.println(singleton.hashCode());
        System.out.println(singleton1.hashCode());
    }


}

class Singleton{

    //1.构造器私有化,使得外部不能通过new创建实例
    private Singleton(){
    }

    //2.本类内部创建一个实例
    private  static final Singleton INSTANCE=new Singleton();

    //3.对外暴露一个公共的静态方法获取实例
    public static Singleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

4.1.2 饿汉式：静态代码块

package singleton.type2;

/**
 * 饿汉式：静态代码块
 * 可能会导致内存浪费
 * @author yi qiang
 * @date 2021/5/2 22:07
 */
public class Singleton2 {

    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton=Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2=Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton==singleton2);
    }


}

class Singleton{

    private  static  Singleton instance;

    //1.构造器私有化,使得外部不能通过new创建实例
    private Singleton(){
    }


    //2.本类内部创建一个实例
    static {
        instance=new Singleton();
    }

    //3.对外暴露一个公共的静态方法获取实例
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

4.1.3 懒汉式：线程不安全

package singleton.type3;

/**
 * 懒汉式：线程不安全 <br>
 * 线程不安全，可能会有多个线程进入if(instance==null)中，从而创建多个实例 <br>
 * 结论: 不可以使用
 * @author yi qiang
 * @date 2021/5/2 22:07
 */
public class Singleton3 {

    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton=Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2=Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton==singleton2);
    }


}

class Singleton{

    private  static  Singleton instance;

    //1.构造器私有化,使得外部不能通过new创建实例
    private Singleton(){
    }
    

    //2.本类内部创建一个实例
    //3.对外暴露一个公共的静态方法获取实例
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

4.1.4 懒汉式：同步方法

package singleton.type4;

/**
 * 懒汉式：线程安全 同步方法 <br>
 * 线程安全，但是效率太低。多个线程存在时，其他线程都必须等待，而对于getInstance这种需要频繁使用的方法显然不合适 <br>
 * 结论: 效率低，不推荐使用
 * @author yi qiang
 * @date 2021/5/2 22:07
 */
public class Singleton4 {

    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton=Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2=Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton==singleton2);
    }


}

class Singleton{

    private static Singleton instance;

    //1.构造器私有化,使得外部不能通过new创建实例
    private Singleton(){
    }
    

    //2.本类内部创建一个实例
    //3.对外暴露一个公共的静态方法获取实例
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
            instance= new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

4.1.5 懒汉式：同步代码块

package singleton.type5;

/**
 * 懒汉式：线程安全 同步代码块 <br>
 * 线程安全，但并非单例。意图解决第四种方案效率低的问题，但实际并不能达到效果 <br>
 * 结论: 不可以使用
 * @author yi qiang
 * @date 2021/5/2 22:07
 */
public class Singleton5 {

    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton=Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2=Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton==singleton2);
    }


}

class Singleton{

    private static Singleton instance;

    //1.构造器私有化,使得外部不能通过new创建实例
    private Singleton(){
    }
    

    //2.本类内部创建一个实例
    //3.对外暴露一个公共的静态方法获取实例
    public static  Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
            synchronized (Singleton.class){
                instance= new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }
}

4.1.6 双重检查

package singleton.type6;

/**
 * 双重检验 <br>
 * 线程安全，单例，效率比较高 <br>
 * 结论: 推荐使用
 * @author yi qiang
 * @date 2021/5/2 22:07
 */
public class Singleton6 {

    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton=Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2=Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton==singleton2);
    }


}

class Singleton{

    private static  volatile Singleton instance;

    //1.构造器私有化,使得外部不能通过new创建实例
    private Singleton(){
    }
    

    //2.本类内部创建一个实例
    //3.对外暴露一个公共的静态方法获取实例
    public static  Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
            synchronized (Singleton.class){
                if(instance==null){
                    instance= new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

4.1.7 静态内部类

package singleton.type7;

/**
 * 静态内部类 <br>
 * 利用静态内部类线程安全，且只会初始化一次的特性实现单例<br>
 * 结论: 推荐使用
 * @author yi qiang
 * @date 2021/5/2 22:07
 */
public class Singleton7 {

    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton=Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2=Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton==singleton2);
    }


}

class Singleton{


    //1.构造器私有化,使得外部不能通过new创建实例
    private Singleton(){
    }
    

    //2.本类内部创建一个实例
    private static class SingletonInner{
        private static final Singleton INSTANCE=new Singleton();
    }

    //3.对外暴露一个公共的静态方法获取实例
    public static  Singleton getInstance(){
        return SingletonInner.INSTANCE;
    }
}

4.1.8 枚举单例

package singleton.type8;

/**
 * 枚举单例 <br>
 * Effective Java推荐的方式<br>
 * 结论: 推荐使用
 * @author yi qiang
 * @date 2021/5/2 22:07
 */
public class Singleton8 {

    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton=Singleton.INSTANCE;
        Singleton singleton2=Singleton.INSTANCE;
        System.out.println(singleton==singleton2);
    }


}

enum  Singleton{

    /**
     * 单例模式
     */
    INSTANCE;

    private Singleton(){
    }
    

}