设计模式

本文深入讲解设计模式,包括创建型、行为型和结构型模式,如单例、工厂方法及模版方法等,探讨其应用与优缺点。

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设计模式的概述和分类

A:设计模式概述
设计模式(Design pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编写、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、保证代码可靠性以及代码的结构更加清晰.
B:设计模式分类
创建型模式(创建对象的): 单例模式、抽象工厂模式、建造者模式、工厂模式、原型模式。
行为型模式(对象的功能): 适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式。
结构型模式(对象的组成): 模版方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式、访问者模式。

简单工厂模式概述和使用

A:简单工厂模式概述: 又叫静态工厂方法模式,它定义一个具体的工厂类负责创建一些类的实例
B:优点: 使用静态工厂模式的优点是实现责任的分割,该模式的核心是工厂类,工厂类含有必要的选择逻辑,可以决定什么时候创建哪一个产品的实例,而客户端则免去直接创建产品的责任,而仅仅是消费产品。也就是说静态工厂模式在不改变客户端代码的情况可以动态的增加产品。
明确了类的职责
C:缺点
这个静态工厂类负责所有对象的创建,如果有新的对象增加,或者某些对象的创建方式不同,就需要不断的修改工厂类,不利于后期的维护

工厂方法模式的概述和使用

A:工厂方法模式概述
工厂方法模式中抽象工厂类负责定义创建对象的接口,具体对象的创建工作由继承抽象工厂的具体类实现。
B:优点
客户端不需要在负责对象的创建,从而明确了各个类的职责,如果有新的对象增加,只需要增加一个具体的类和具体的工厂类即可,不影响已有的代码,后期维护容易,增强了系统的扩展性
C:缺点: 需要额外的编写代码,增加了工作量

单例模式之懒汉式

A:案例演示: 单例模式之懒汉式
*B:饿汉式和懒汉式的区别
单例设计模式之懒汉式
开发中 饿汉式
面试中 懒汉式
面试就是想面试你们的两种思想:
a: 线程安全思想
b: 延迟加载思想
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单例模式的Java代码体现Runtime类

A:Runtime类概述
每个 Java 应用程序都有一个 Runtime 类实例,使应用程序能够与其运行的环境相连接。可以通过 getRuntime 方法获取当前运行时。
应用程序不能创建自己的 Runtime 类实例。
B:案例演示: public Process exec(String command) //执行Dos 命令
C:查看Runtime的源码: 发现是单例模式的应用
在这里插入图片描述

模版设计模式概述和使用

A: 需求: 计算一个for循环执行的时间
B:模版设计模式概述
模版方法模式就是定义一个算法的骨架,而将具体的算法延迟到子类中来实现
C:优点和缺点
a:优点: 使用模版方法模式,在定义算法骨架的同时,可以很灵活的实现具体的算法,满足用户灵活多变的需求
b:缺点: 如果算法骨架有修改的话,则需要修改抽象类
D:案例演示: 模版设计模式的使用
在这里插入图片描述

装饰模式概述和使用

A:装饰模式概述: 装饰模式就是使用被装饰类的一个子类的实例,在客户端将这个子类的实例交给装饰类。是继承的替代方案
B:优点和缺点
a:优点

使用装饰模式,可以提供比继承更灵活的扩展对象的功能,它可以动态的添加对象的功能,并且可以随意的组合这些功能。
b:缺点: 正因为可以随意组合,所以就可能出现一些不合理的逻辑。

1. 用户与权限管理模块 角色管理: 学生:查看实验室信息、预约设备、提交耗材申请、参与安全考核 教师:管理课题组预约、审批学生耗材申请、查看本课题组使用记录 管理员:设备全生命周期管理、审核预约、耗材采购与分发、安全检查 用户操作: 登录认证:统一身份认证(对接学号 / 工号系统,模拟实现),支持密码重置 信息管理:学生 / 教师维护个人信息(联系方式、所属院系),管理员管理所有用户 权限控制:不同角色仅可见对应功能(如学生不可删除设备信息) 2. 实验室与设备管理模块 实验室信息管理: 基础信息:实验室编号、名称、位置、容纳人数、开放时间、负责人 功能分类:按学科(计算机实验室 / 电子实验室 / 化学实验室)标记,关联可开展实验类型 状态展示:实时显示当前使用人数、设备运行状态(正常 / 故障) 设备管理: 设备档案:名称、型号、规格、购置日期、单价、生产厂家、存放位置、责任人 全生命周期管理: 入库登记:管理员录入新设备信息,生成唯一资产编号 维护记录:记录维修、校准、保养信息(时间、内容、执行人) 报废处理:登记报废原因、时间,更新设备状态为 "已报废" 设备查询:支持按名称、型号、状态多条件检索,显示设备当前可用情况 3. 预约与使用模块 预约管理: 预约规则:学生可预约未来 7 天内的设备 / 实验室,单次最长 4 小时(可设置) 预约流程:选择实验室→选择设备→选择时间段→提交申请(需填写实验目的) 审核机制:普通实验自动通过,高危实验(如化学实验)需教师审核 使用记录: 签到 / 签退:到达实验室后扫码签到,离开时签退,系统自动记录实际使用时长 使用登记:填写实验内容、设备运行情况(正常 / 异常),异常情况需详细描述 违规管理:迟到 15 分钟自动取消预约,多次违规限制预约权限 4. 耗材与安全管理模块 耗材管理: 耗材档案:名称、规格、数量、存放位置、
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