简单理解,设计模式是前人多年写代码踩坑总结出来的优秀代码攻略,目的是减少大量无用代码,让项目更好维护
接下来要讲的23种设计模式,但遵循下面的七大原则:
- 单一职责原则
2、接口隔离原则- 依赖倒置原则
4、里氏替换原则- 开闭原则
- 迪米特原则
- 合成复用原则
单一职责原则,目的是每个类履行一种职责。好比一个人是医生,就好好干医生份内事,无需插手护士、保洁等和医生职责无关事
比如说一个Person类,有工作work的方法:
public class Person{ public void work(String person){ System.out.println("职位为:"+ person + "的人正在工作"); } }
这个Person,根据传的person能做各种职位的事,破坏了单一职责
public interface Person{ public void work(); }
public class Doctor implement Person{ public void work(){ } } public class Teacher implement Person{ public void work(){ } }
这个原则有点难讲,总结就是把接口拆成最简。
有一个Person,有 fight打人、eat吃饭、work工作三个方法
public interface Person{ public void fight(); public void eat(); public void work(); }
现在有两个类:PersonA 和 PersonB 都实现了Person接口,实际上PersonA根本不需要打人,PersonB不需要工作。
public interface Person1{ public void eat(); } public interface Person2 extend Person1{ public void fight(); } public interface Person3 extend Person1{ public void work(); }
拆成3个接口。如此一来,PersonA只需要实现Person3,PersonAB实现Person2
依赖倒置原则,核心在于面向接口编程,传细节,定抽象。
有个Person类,有send方法。
public class Person{ public void send(Email mail){ System.out.println(mail.getInfo()); } }
这方法只能发邮件,那我发短信啥的就不行了
定义3个接口
public interface Receiver{ public void getInfo(); } public class Email implement Receiver{ public void getInfo(){ } } public class WeiXin implement Receiver{ public void getInfo(){ } }
结果:
public class Person{ public void send(Receiver r){ System.out.println(mail.getInfo()); } }
里氏替换原则,他的核心在于:尽量子类不用去重写父类的方法。
开闭原则,核心在于:对外允许拓展,对内拒绝修改。
什么意思呢?比如现在我给你了空的羽毛球圆筒,对外只需要装合适的羽毛球即可,对内是不拒绝像把羽毛球筒硬搞成方的
再举个例子,一些配置文件有些参数是固定好的,比如 server.port。对内可以编写自己的参数,对内是不允许修改server.port的参数名
迪米特原则,被依赖的类尽量让依赖类知道的内部实现细节尽量少,总结就是降低耦合
合成复用原则,当使用另一个类的方法时,尽量使用聚合的方式,减少使用继承。
这个比较好理解,现在有A类有个A1方法,B想要使用A1。不好的做法就是B去继承A,然后就有A1方法。推荐是B里引入A,然后调用A去用A1
设计模式可分为3种类型,下面列举需要重点掌握的设计模式
创建型模式:单例模式,工厂模式,原型模式,建造者模式
结构型模式:适配器模式,装饰模式,代理模式
行为型模式:观察者模式
单例模式,要求在整个应用中一个类只有一个对象实例。
刚开始此模式,懒汉和饿汉式的单例代码比较经典,大家有空去看下。
然后在spring最常见的单例就是我们的组件,默认都是单例的,也是单例的体现。
比如车有很多品牌:奥迪、宝马、保时捷...如果我要一辆宝马,那我得手动new,要一辆保时捷还是得new。那简单工厂模式,在这里可以定义一个创建车工厂类,传入参数拿到不同品牌车。如:
Car car = CarFactory.getCar(String brand);
抽象工厂模式是简单工厂模式的升级版。简单工厂模式从一个工厂拿不同牌子的车,那如果某个牌子中细分有车型,颜色....那单个工厂显然不够用了
利用抽象工厂模式,可以从工厂方法A中拿到某个牌子的工厂B,再根据B拿到具体的车,如下:
BrandCarFactory brandCarFactory = CarFactory.getBrandCarFactory(String brand); Car car = brandCarFactory.getCar(String color,String size....)
原型模式,通过原型对象构建出和他属性一样的实例。比如说创建10只羊,每次羊都叫喜羊羊,18岁。当第一只创建后,第二只的创建属性都从第一支获取
spring的bean配置为多例时,利用到的就是原型模式。
建造者模式,和工厂模式有点类似。说起来有点难讲,还是看下例子:
public class Demo{ public static void main(String[] args) { HouseDiretor dir = new HouseDiretor(new HightHouse()); House house = dir.buildHouse(); } }
//房子构造者 public abstract class HouseBuilder{ private House house = new House(); public void buildA(); public void buildB(); public void buildC(); public void buildHouse(){ return house; } } //高楼 public class HightHouse extends HouseBuilder{ public void buildA(){ ... } public void buildB(){ ... } public void buildC(){ .... } } //指挥者 public class HouseDiretor{ private HouseBuilder builder; public HouseDiretor(HouseBuilder builder){ this.builder = builder; } public void buildHouse(){ builder.buildA(); builder.buildB(); builder.buildC(); return builder.buildHouse(); } }
适配器模式,就很好理解了。
平时大家见过的转接头就是适配器,比如你笔记本只有USB接口,但插口是HIDM,这就需要一个HIDM转USB的转换器充当连接。
下面以充电器将220V转5V电压作为适配器来编写例子:
5V接口:
public interface Inter5V{ public int output5V(); }
220V实现类
public class Impl220V { public int output220V(){ return 220; } }
适配器类
public class Impl5V extends Impl220V implement Inter5V{ public int output5V(){ return output220V()/24 } }
比如现在手机要充电
public class Phone{ public void charging(Inter5V inter5V){ if(inter5V.output5V == 5){ //可以充电了 }else{ //不能充电 } } } public static void main(String[] args) { Phone phone = new Phone(); phone.charging(new Impl55V) }
类适配器模式在于继承,这种方式有局限性。
而对象适配器模式在于聚合,没有继承关系限制。还是按上面的例子,但是某些类发生变化:
适配器类
public class Impl5V implement Inter5V{ private Impl220V impl220V;; public Impl20V(Impl220V impl220V){ this.impl220V = impl220V; } public int output5V(){ return impl220V.output220V()/24 } }
充电入口:
public static void main(String[] args) { Phone phone = new Phone(); phone.charging(new Impl55V(new Impl220V())) }
接口适配器模式,和上面两种不太一样。他解决是这样一个问题:接口的方法不想全部实现,只实现自己要用的即可
接口适配器往往会定义抽一个抽象类,去实现A接口的所有方法,但是方法体全为空。然后我们再去继承抽象类,选择性重写自己的方法即可。
装饰者模式,在于解决银排列组合问题。就比如说牛肉面,排骨面...这些都是固定死的,理想状态是一碗面,想加啥自己加。
在Java在装饰罩的体现,有个很重要的前提,就是被装饰着和装饰者都会实现或继承相同的父类,具体参考如下:
https://blog.csdn.net/m0_47944994/article/details/127901010
装饰者A a = new 装饰者A(new 被装饰者)
装饰者B b = new 装饰者B(new 被装饰者)
代理模式,在不改动A方法的基础上,代理类(增强类)对A方法进行前后的增强。
代理模式可以分为三种:静态代理,动态代理(JDK代理,接口代理),cglib代理
静态代理,有个重要的前提是:代理类和被代理类都要实现同一接口,直接上例子:
同一接口:
public interface ITeateacher{ public void teach(); }
被代理类:
public class Teacher implments ITeateacher{ public void teach(){ System.out.println("教学生"); } }
代理类:
public class TeacherProxy implments ITeateacher{ public ITeateacher teacher; public TeacherProxy(ITeateacher teacher){ this.teacher = teacher; } public void teach(){ System.out.println("备课"); teacher.teacher(); System.out.println("下课"); } }
使用:
public static void main(String[] args) { ITeateacher teacher = new TeacherProxy(nwe Teacher()); teacher.teach() }
好处就不说了,就是方法增强了。但缺点是实现同一接口,后面接口方法进行拓展不好维护
动态代理也被叫JDK代理,因为代理对象是依赖JDK的API来生成的,不需要我们去创建代理类。
前提要求是目标类是要实现接口的,并且是对接口的所有方法进行增强,实例如下:
目标类接口:
public interface ITeacherDao { public String teach(String person); }
目标类:
public class TeacherDao implements ITeacherDao{ @Override public String teach(String person) { return person + "在教书"; } }
代理工厂类,我们编写用于获取代理对象:
public class ProxyFactory { public ProxyFactory(Object targetObj){ this.targetObj = targetObj; } public Object getProxyIntance(){ return Proxy.newProxyInstance(targetObj.getClass().getClassLoader(), targetObj.getClass().getInterfaces() , new InvocationHandler() { @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("增强前代码"); Object returnValue = method.invoke(targetObj, args); System.out.println(returnValue); System.out.println("增强后代码"); return returnValue; } }); } }
使用:
public static void main(String[] args) { ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(new TeacherDao()); //获取代理对象(JDK帮我们生成的) ITeacherDao proxyIntance = (ITeacherDao) proxyFactory.getProxyIntance(); proxyIntance.teach("张三"); }
动态代理生成代理对象其实也实现了接口,和静态一样。不一样是代理对象是JDK帮我们做了而已
cglib代理,如果说目标类是不需要实现任何接口的,那么就用不了动态代理,但是cglib代理可以解决
注意cglib是一个框架包,需要咨询引入使用。下面直接上代码:
目标类:
public class TeacherDao{ public String teach(String person) { return person + "在教书"; } }
代理工厂类:
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor { private Object targetObj; public ProxyFactory(Object targetObj){ this.targetObj = targetObj; } public Object getProxyIntance(){ Enhancer enhancer = new Enhancer(); enhancer.setSuperclass(targetObj.getClass());//设置父类,cglib原理就是通过继承目标类来生成子类(代理类) enhancer.setCallback(this); return enhancer.create(); } @Override public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { System.out.println("cglib增强,增强前----"); Object returnValue = method.invoke(targetObj, args); System.out.println(returnValue); System.out.println("cglib增强,增强后----"); return returnValue; } }
使用
public static void main(String[] args) { ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(new TeacherDao()); //获取代理对象(JDK帮我们生成的) TeacherDao proxyIntance = (TeacherDao) proxyFactory.getProxyIntance(); proxyIntance.teach("张三"); }
模板模式很简单,就是定义了一套流程所需的接口和并且子类实现。比如RedisTemplate,JdbcTemplate