黑马程序员-设计模式

第一讲 设计模式

1.      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、经过分类编目的、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。

2.    面向对象思想设计原则

在实际的开发中，我们要想更深入的了解面向对象思想，就必须熟悉前人总结过的面向对象的思想的设计原则

 

 单一职责原则：“高内聚，低耦合”，每个类只有一个职责，对外只提供一种功能

开闭原则：一个对象对扩展开放，对修改关闭，增加代码，而不是修改原来的代码

里氏替换原则：在任何父类出现的地方都可以用子类替代

依赖注入原则：要依赖于抽象，不要依赖于具体实现

接口分离原则：不应该强迫程序依赖于它们不需要使用的方法

迪米特原则：一个对象应该对其他对象尽可能少的了解

 

根据这些原则，前人总结出一些比较好的设计模式

3.    简单工厂设计模式

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

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

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

首先创造两种动物，dog和cat，都继承于animal

猫：

public class Cat extends Animal {
 
@Override
public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
}
 
}

狗：

public class Dog extends Animal {
 
@Override
public void eat() {
        System.out.println("狗吃肉");
}

创建动物工厂类，生产狗和猫

public class AnimalFactory {
 
private AnimalFactory() {
}
 
public static Animal createAnimal(String type) {
        if("dog".equals(type)) {
               return new Dog();
        } else if("cat".equals(type)) {
               return new Cat();
        } else {
               return null;
        }
}
}

由AnimalFactory的静态方法createAnimal直接创建动物

测试：

 

public class AnimalDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 具体类调用
		Dog d = new Dog();
		d.eat();
		Cat c = new Cat();
		c.eat();
		System.out.println("------------");

		// 工厂有了后，通过工厂给造
		// Dog dd = AnimalFactory.createDog();
		// Cat cc = AnimalFactory.createCat();
		// dd.eat();
		// cc.eat();
		// System.out.println("------------");

		// 工厂改进后
		Animal a = AnimalFactory.createAnimal("dog");
		a.eat();
		a = AnimalFactory.createAnimal("cat");
		a.eat();

		// NullPointerException
		a = AnimalFactory.createAnimal("pig");
		if (a != null) {
			a.eat();
		} else {
			System.out.println("对不起，暂时不提供这种动物");
		}
	}
}

4.    工厂方法模式

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。

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

缺点

需要额外的编写代码，增加了工作量

抽象工厂接口

public interface Factory {
public abstract AnimalcreateAnimal();
}

猫工厂类

public class CatFactory implements Factory {
 
@Override
public Animal createAnimal() {
        return new Cat();
}

测试类

public class AnimalDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 需求：我要买只狗
		Factory f = new DogFactory();
		Animal a = f.createAnimal();
		a.eat();
		System.out.println("-------");
		
		//需求：我要买只猫
		f = new CatFactory();
		a = f.createAnimal();
		a.eat();
	}
}

这样的情况更加体现出“低耦合”，从测试类中不会看到其他类的过多信息

5.    单例设计模式

单例模式就是要确保类在内存中只有一个对象，该实例必须自动创建，并且对外提供

优点

在系统内存中只存在一个对象，因此可以节约系统资源，对于一些需要频繁创建和销毁的对象单例模式无疑可以提高系统的性能。

缺点

没有抽象层，因此扩展很难。

职责过重，在一定程序上违背了单一职责

 

单例模式：保证类在内存中只有一个对象。

 

如何保证类在内存中只有一个对象呢?

A：把构造方法私有

B:在成员位置自己创建一个对象

     C:通过一个公共的方法提供访问

 

 单例模式：

饿汉式：类一加载就创建对象

懒汉式：用的时候，才去创建对象

 

饿汉式：将构造方法设为私有，禁止创建对象

public class Student {
	// 构造私有
	private Student() {
	}

	// 自己造一个
	// 静态方法只能访问静态成员变量，加静态
	// 为了不让外界直接访问修改这个值，加private
	private static Student s = new Student();

	// 提供公共的访问方式
	// 为了保证外界能够直接使用该方法，加静态
	public static Student getStudent() {
		return s;
	}
}

懒汉式：

public class Teacher {
	private Teacher() {
	}

	private static Teacher t = null;

	public synchronized static Teacher getTeacher() {
		//注意如果此方法不采用同步锁的方式，当多线程需要创造Teacher对象时，就可能会出现创造多个
		//Teacher对象，这样违反了单例模式的初衷
		if (t == null) {
			t = new Teacher();
		}
		return t;
	}
}

6. 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
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
缺点
如果算法骨架有修改的话，则需要修改抽象类

7. 装饰设计模式概述
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
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
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

8. 适配器设计模式概述
将一个类的接口转换成另外一个客户希望的接口。从而使原来不能直接调用的接口变的可以调用。
优点
让本来不适合使用的接口变得适合使用
缺点
一次只能适配一个类，使用有一定的局限性