黑马-设计模式-笔记（未完）

一、基础

UML类图

可见性：

• + public
• - private
• #protected
  表示方式：
• 属性：可见性 名称:类型[=默认值]
• 方法：可见性 名称(参数)[:返回类型]
  关系：
• 关联关系：实线，引用关系，类属性里有另一个类
• 聚合关系：空心菱形，表示整体和部分，类属性是另一个类的集合
• 组合关系：实心菱形，强烈聚合关系，类属性是另一个类，控制它的存在
• 依赖关系：虚线，类方法参数里有另一个类，（耦合度最低）
• 继承关系：空心实线三角，泛化关系，表示一般与特殊，（耦合度最高）
• 实现关系：空心虚线三角，接口和实现类关系

软件设计原则

单一职责原则：一个类只负责一个职责
里氏代换原则：子类可以直接替换父类，可以扩展父类的方法，但不能改变父类原有功能
开闭原则：对扩展开放，对修改关闭，实现热插拔
依赖倒转原则：模块间要依赖抽象，不要依赖实现，客户和实现解耦
接口隔离原则：接口最小粒度设计，一个类对另一个类尽量少依赖不相关的方法，抽象接口细拆开进行实现
迪米特法则：两个模块无需直接通讯就无需直接调用，使用第三方转发降低耦合度
合成复用原则：尽量先使用关联关系实现，其次才是继承复用，父类对子类是透明的（白箱复用）

一、创建型模式

如何创建对象，将对象的创建和使用分离

1.单例模式

结构

• 单例类：只能创建一个实例的类
• 访问类：使用单例类

分类

• 饿汉式：类加载就会导致该单例对象被创建
  静态变量方式

public class Singleton {  
  
    // 1.私有构造方法  
    private Singleton() {}  
  
    // 2.在本类中创建该类对象  
    private static Singleton instance = new Singleton();  
  
    // 3.提供公共访问方式  
    public static Singleton getInstance() {  
        return instance;  
    }  
}

静态代码块方式

public class Singleton {  
  
    // 1.私有构造方法  
    private Singleton() {}  
  
    // 2.声明Singleton类型变量  
    private static Singleton instance; // null  
  
    // 3.静态代码块赋值  
    static {  
        instance = new Singleton();  
    }  
  
    // 4.提供公共访问方式  
    public static Singleton getInstance() {  
        return instance;  
    }  
}

枚举方式
枚举类线程安全只会装载一次，唯一不会被破坏的单例模式

public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
}

• 懒汉式：首次使用对象时才被创建
  方式一：判断并加锁

public class Singleton {  
  
    // 1.私有构造方法  
    private Singleton() {}  
  
    // 2.声明Singleton类型变量  
    private static Singleton instance;  
  
    // 3.提供公共访问方式  
    public static synchronized Singleton getInstance() {  
        // 判断instance是否为null  
        if (instance == null) {  
            instance = new Singleton();  
        }  
        return instance;  
    }  
}

方式二：双重检查锁 写操作才加锁优化性能

public class Singleton {  
  
    // 私有构造方法  
    private Singleton() {}  
  
    // 声明对象 需要volatile保证有序性
    private static volatile Singleton instance;
  
    // 对外提供方法  
    public static Singleton getInstance() {  
        // 第一次判断  
        if (instance == null) {  
            synchronized (Singleton.class){  
                // 第二次判断  
                if (instance == null) {  
                    instance = new Singleton();  
                }  
            }  
        }  
  
        return instance;  
    }  
}

方式三：静态内部类
JVM加载时不会加载内部类，只有调用内部类时才会加载

public class Singleton {  
  
    // 私有构造方法  
    private Singleton() {}  
  
    // 定义一个静态内部类  
    // JVM加载时不会加载内部类，只有调用内部类时才会加载  
    private static class SingletonHolder{  
        // 在内部类中声明并初始化外部类的对象  
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
  
    // 对外提供方法  
    public static Singleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

问题

• 破坏单例模式
  • 序列化、反序列化：通过ObjectOutStream和ObjectInputStream对对象进行反序列化生产新的对象
    • 解决方法：在单例类中增加readResolve()方法返回单例对象
  • 反射：通过反射获取无参构造函数并放权
    • 解决方法：在单例类无参构造方法中增加判断并返回单例对象

2.工厂模式

简单工厂模式/静态工厂模式

把对象创建和业务分开，有新产品只需要修改工厂类；但是产品和工厂还有耦合，新产品还需要改工厂违反开闭

组成

• 具体工厂：提供了创建产品的规范，调用者通过该方法创建产品
• 抽象产品：定义产品规范
• 具体产品：实现或继承抽象产品的子类
  

工厂方法模式

用户只需知道具体工厂名称；新增产品只需添加具体产品和具体工厂类，无需对原工厂修改；但是增加了系统复杂

组成

• 抽象工厂：提供创建产品的接口，调用者通过它访问具体工厂来创建产品
• 具体工厂：提供了创建产品的规范，调用者通过该方法创建产品
• 抽象产品：定义产品规范
• 具体产品：实现或继承抽象产品的子类
  

抽象工厂模式

可以保证用户使用同一个产品族的产品；但是产品族加一个产品，所有工厂类都需要修改

组成

• 抽象工厂：提供创建产品的接口，包含多个创建产品的方法，创建多个不同等级的产品
• 具体工厂：提供了创建产品的规范，调用者通过该方法创建产品
• 抽象产品：定义产品规范
• 具体产品：实现或继承抽象产品的子类
  

3.原型模式

用一个已创建的实例为原型创建新对象，适用于对象创建复杂，对性能安全有要求

浅克隆：非基本类型指向原有内存地址
深克隆：完全一致并独立的拷贝，可以使用序列化或者递归浅克隆或其他方式实现

组成

• 抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的clone方法，通常是Cloneable接口
• 具体原型类：实现抽象原型类的clone方法
• 访问类：使用具体原型类的clone方法来复制新对象

4.建造者模式

将复杂对象的构建和表示分离，使同样的构建可以创建不同的表示
适用于构建复杂且各个部分独立，构建流程相对一致的
可以通过内部建造类实现链式编程

组成

• 抽象建造者类：接口规定都有哪些部分要创建
• 具体建造者类：实现抽象建造者，提供具体构建各个部分的方法，完成后提供产品实例
• 产品类：要创建的复杂对象
• 指挥者类：调用具体建造者创建各个部分，只负责按顺序或完整创建
  

二、结构型模式

如何将类或对象按布局组成更大的结构

1.代理模式

访问对象不直接引用目标对象；有静态代理（编译时生成）和动态代理（java运行时动态生成 JDK代理、CGLib代理）

组成

• 抽象主题类：通过接口或抽象类声明真实主题和代理对象的业务方法
• 真实主题类：实现具体业务，是代理对象代表的真实对象，是最终要引用的对象
• 代理类：提供了与真实主题相同的接口，内部是对真实主题引用

静态代理

直接在代理类中增加真实主题类的成员变量，在方法中调用真实主题类的成员变量

JDK动态代理

java中提供动态代理类Proxy，里面有静态方法newProxyInstance获取代理对象

2.适配器模式

3.桥接模式

4.装饰者模式

5.外观模式

6.享元模式

7.组合模式

三、行为型模式

如何让类或对象协作完成任务

1.模板方法模式

2.策略模式

3.命令模式

4.职责链模式

5.状态模式

6.观察者模式

7.中介者模式

8.迭代器模式

9.访问者模式

10.备忘录模式

11.解释器模式