当前位置: 首页 > article >正文

八大设计模式

设计模式在日常软件开发中的重要性

请添加图片描述

目录

  1. 单例模式
  2. 工厂模式
  3. 策略模式
  4. 代理模式
  5. 观察者模式
  6. 装饰器模式
  7. 模板方法模式
  8. 建造者模式
  9. 总结

单例模式

单例模式确保一个类只有一个实例,通常用于管理共享资源,如配置、缓存、线程池等。

代码实现:双重检查锁

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

工厂模式

工厂模式用于封装对象的创建逻辑,特别是当类实例化过程复杂时,可以降低耦合度。

代码实现:简单工厂

public class PaymentFactory {
    public static Payment createPayment(String type) {
        switch (type) {
            case "AliPay":
                return new AliPay();
            case "WeChatPay":
                return new WeChatPay();
            default:
                throw new IllegalArgumentException("Unknown payment type");
        }
    }
}

策略模式

策略模式将不同算法封装为独立类,并允许在运行时选择不同的策略。

代码实现:促销策略

public interface PromotionStrategy {
    void applyPromotion();
}

public class DiscountStrategy implements PromotionStrategy {
    @Override
    public void applyPromotion() {
        System.out.println("Applying discount...");
    }
}

public class PromotionContext {
    private PromotionStrategy strategy;

    public PromotionContext(PromotionStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void executePromotion() {
        strategy.applyPromotion();
    }
}

代理模式

代理模式通过代理对象控制对目标对象的访问,常用于权限控制、日志记录等场景。

代码实现:静态代理

public interface Service {
    void execute();
}

public class RealService implements Service {
    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("Executing real service...");
    }
}

public class ServiceProxy implements Service {
    private RealService realService;

    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("Checking permissions...");
        if (realService == null) {
            realService = new RealService();
        }
        realService.execute();
    }
}

观察者模式

观察者模式定义一对多的依赖,当一个对象状态变化时,所有依赖它的对象都会收到通知。

代码实现:事件通知

public interface Observer {
    void update(String message);
}

public class User implements Observer {
    private String name;

    public User(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + " received message: " + message);
    }
}

public class Weibo {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    public void follow(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void post(String message) {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(message);
        }
    }
}

装饰器模式

装饰器模式在不改变原始类的基础上,动态扩展其功能。

代码实现:咖啡加料

public interface Coffee {
    String getDescription();
    double getCost();
}

public class SimpleCoffee implements Coffee {
    @Override
    public String getDescription() {
        return "Simple Coffee";
    }

    @Override
    public double getCost() {
        return 5.0;
    }
}

public class MilkDecorator implements Coffee {
    private Coffee coffee;

    public MilkDecorator(Coffee coffee) {
        this.coffee = coffee;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return coffee.getDescription() + ", Milk";
    }

    @Override
    public double getCost() {
        return coffee.getCost() + 1.5;
    }
}

模板方法模式

模板方法模式定义一个算法的骨架,把具体的实现留给子类。

代码实现:任务执行模板

public abstract class Task {
    public final void execute() {
        init();
        doWork();
        cleanup();
    }

    protected abstract void init();
    protected abstract void doWork();
    protected void cleanup() {
        System.out.println("Default cleanup...");
    }
}

public class DataProcessingTask extends Task {
    @Override
    protected void init() {
        System.out.println("Initializing data...");
    }

    @Override
    protected void doWork() {
        System.out.println("Processing data...");
    }
}

建造者模式

建造者模式用于创建复杂对象,特别是当对象有多个可选参数时。

代码实现:构建HTTP请求

public class HttpRequest {
    private String method;
    private String url;
    private String body;

    private HttpRequest(Builder builder) {
        this.method = builder.method;
        this.url = builder.url;
        this.body = builder.body;
    }

    public static class Builder {
        private String method;
        private String url;
        private String body;

        public Builder method(String method) {
            this.method = method;
            return this;
        }

        public Builder url(String url) {
            this.url = url;
            return this;
        }

        public Builder body(String body) {
            this.body = body;
            return this;
        }

        public HttpRequest build() {
            return new HttpRequest(this);
        }
    }
}

总结

在软件开发的广阔天地中,设计模式不仅是解决特定问题的模板,更是提升代码质量、可维护性和可扩展性的有力工具。通过本文的探讨,我们深入了解了8种设计模式:单例模式、工厂模式、策略模式、代理模式、观察者模式、装饰器模式、模板方法模式和建造者模式。每种模式都以其独特的方式,帮助我们应对软件开发中的复杂性,提供了一种清晰、结构化的方法来构建灵活且健壮的系统。

设计模式的价值

  1. 代码重用与解耦:设计模式通过提供通用解决方案,减少了重复代码,降低了模块间的耦合度,使得代码更易于管理和维护。
  2. 提高可读性和可维护性:遵循设计模式编写的代码结构清晰,易于新开发人员理解,从而降低了代码维护的难度。
  3. 增强代码的灵活性和可扩展性:设计模式使得添加新功能或修改现有功能变得更加简单,无需大规模重构现有代码。
  4. 促进最佳实践:设计模式是多年软件开发经验的结晶,遵循这些模式可以避免一些常见的陷阱,促进最佳实践。

设计模式的实际应用

在JDK和Spring框架中,设计模式的应用无处不在,这不仅证明了它们的有效性,也为我们在实际项目中应用这些模式提供了参考。例如,Spring框架中的单例模式管理着Bean的生命周期,工厂模式在创建Bean时发挥着重要作用,而策略模式则在动态选择数据库查询策略时大显身手。

学习设计模式的建议

  1. 理论与实践相结合:不仅要理解每种设计模式的理论基础,更要通过实际编码来加深理解。
  2. 适度应用:设计模式是解决问题的工具,但不应过度使用或滥用。在适当的场景选择合适的模式,才能发挥其最大价值。
  3. 持续学习:随着技术的发展,新的模式和实践不断出现,持续学习是保持技术竞争力的关键。

结语

设计模式的学习是一个持续的过程,它要求我们不断地实践、反思和改进。希望本文能够作为您学习设计模式旅程中的一个起点,激发您在实际项目中探索和应用这些强大工具的热情。如果您有任何疑问、见解或经验分享,欢迎在评论区交流,让我们共同进步。。


http://www.kler.cn/a/445643.html

相关文章:

  • linux---多线程
  • 深入了解Python模拟负载均衡器:将请求高效分发至多个服务器
  • 【Jenkins】pipeline 的基础语法以及快速构建一个 jenkinsfile
  • C++ 引用的基本用法
  • Ansible 批量管理华为 CE 交换机
  • 方正畅享全媒体新闻采编系统 screen.do SQL注入漏洞复现
  • Vue.js实例开发-创建页面用户可以在输入框中输入文本,点击按钮后,页面上会显示一个欢迎消息
  • Certimate:简化 SSL 证书管理的开源工具
  • [python SQLAlchemy数据库操作入门]-12.直接执行 SQL 语句处理股票数据
  • 图书馆管理系统(四)基于jquery、ajax--完结篇
  • x-cmd mod x webtop - 在 Docker 轻松运行多款 Linux 桌面,支持中文,浏览器访问!
  • 中企出海-德国会计准则和IFRS间的差异
  • 京准电钟:电厂自控NTP时间同步服务器技术方案
  • YOLOv8全解析:高效、精准的目标检测新时代——创新架构与性能提升
  • MySQL怎么导出数据库数据
  • Redis 到 Redis 数据迁移同步
  • 指令v-on 调用传参
  • leetcode:3285. 找到稳定山的下标(python3解法)
  • pdf文件中的表格无损提取方案(pdf转Excel),非OCR
  • Spring Boot中Bean的 构造器注入、字段注入和方法注入
  • 【网络云计算】2024第51周-每日【2024/12/17】小测-理论-解析
  • 蓝桥杯刷题——day8
  • [RocketMQ] 发送重试机制与消费重试机制~
  • JDK21执行java -jar xxx.jar 文件时 “An unexpected error occurred” 问题处理
  • uniapp 自定义图标03
  • vscode容器调试使用-1.调试使用深入